Inicialmente temos que assumir algumas premissas para o problema, ou seja, estamos trabalhando com um objeto livre das interferências gravitacionais da Terra e demais planetas (como Júpiter, principalmente). Melhor dizendo, estamos considerando o objeto a 45 km/s e o Sol (apenas).
Para resolver o problema basta usar o cálculo da energia mecânica total (cinética + potencial) do objeto dada pela clássica fórmula:
E = mv2 / 2 - mgr
onde m é a massa do objeto, v sua velocidade em relação ao Sol, r a distância ao Sol (1 UA) e g a aceleração gravitacional em relação ao Sol.
Como a força gravitacional do Sol no objeto é dada por:
F = mg = GMm / r2
(M = massa do Sol e G a constante de gravitação universal)
Então:
E = mv2 / 2 - GMm / r (*)
Qual é então a velocidade que torna a energia mecânica "E" positiva, ou seja, que torna o objeto com energia mecânica suficiente para estar livre do Sol?
v > raiz ( 2 G M / r ) ou seja v > velocidade de escape do Sol na distância r
Dessa forma como v = 45 km / s então o objeto tem energia mecânica suficiente para escapar do Sol pois:
v(escape) = raiz (2 G M / r) = 42,4 km / s (na distância de 1 UA =~ 150.000.000 km, aproximadamente)
ou seja: v > v(escape).
Para escrever sua resposta aqui, entre ou crie uma conta
Compartilhar