Questões sobre Gravitação Universal

Sobre método potencial gravitacional, analise as proposições a seguir.

I - A densidade de domos salinos é normalmente menor que a densidade das rochas por eles penetradas, tendo como consequência uma redução local de gravidade, havendo, portanto, o desenvolvimento de uma anomalia caracterizada por um mínimo gravimétrico.

II - Os dados gravimétricos são inversamente proporcionais ao cubo da distância entre o ponto de observação e a fonte geológica.

III - Ao efetuar um levantamento gravimétrico em uma região, não existe solução única para a distribuição de densidade que gera a gravidade observada.

IV - O potencial gravitacional obedece à equação de Laplace nos pontos do espaço onde a densidade for menor que 2 g/cm³.

É(São) correta(s) a(s) proposição(ções)

• A.

  I e III, apenas.

• B.

  I e IV, apenas.

• C.

  II e IV, apenas.

• D.

  I, III e IV, apenas.

• E.

  I, II, III e IV.

Considerando que uma pessoa que se encontra dentro de um elevador traga consigo uma balança de mola e, em determinado momento, resolva se pesar, subindo na balança, assinale a opção correta.

• A.

  Se o elevador estiver subindo e o módulo de sua velocidade estiver aumentando, então a força gravitacional da Terra sobre a pessoa será menor do que a força da balança sobre a pessoa.

• B.

  Se o elevador estiver descendo e o módulo de sua velocidade estiver aumentando, então a balança marcará um peso maior do que o peso que marcaria se o elevador estivesse parado.

• C.

  Se o elevador estiver subindo com velocidade constante, então a balança marcará um peso maior do que o peso que marcaria se o elevador estivesse descendo com velocidade constante.

• D.

  Se o elevador estiver subindo com velocidade constante, então a balança marcará um peso maior do que o peso que marcaria se o elevador estivesse parado.

• E.

  Se o elevador estiver subindo com velocidade constante, então a força gravitacional da Terra sobre a pessoa será maior do que a força da balança sobre a pessoa.

Considere que seja possível transformar toda a energia de um quilograma de açúcar - 3.850 cal - em energia potencial gravitacional. Nessa situação, considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s ² e 1 cal = 4 joules, assinale a opção correspondente à altura, em metros, à qual seria possível elevar um objeto de 1 kg com a energia de 1 kg de açúcar.

• A.

  54

• B.

  540

• C.

  1.540

• D.

  2.540

Com vestimenta própria para descer na Lua, um astronauta pesou, na Terra, 980 N. Considerando-se que o módulo da aceleração da gravidade na Terra seja igual a 9,8 m/s ² , então o valor da massa, em kg, do conjunto astronauta/vestimenta medida na superfície da Lua é igual a

• A.

  98 kg.

• B.

  100 kg.

• C.

  160 kg.

• D.

  200 kg.

A figura acima ilustra esquematicamente um percurso circular vertical, no qual um móvel se desloca com velocidade escalar constante, sem atrito. Considerando o móvel nas posições I, II, III e IV indicadas na figura, julgue os itens seguintes.

Na posição II, a energia potencial gravitacional do móvel é igual à metade da energia potencial gravitacional na posição I.

• C. Certo
• E. Errado

A figura acima ilustra esquematicamente um percurso circular vertical, no qual um móvel se desloca com velocidade escalar constante, sem atrito. Considerando o móvel nas posições I, II, III e IV indicadas na figura, julgue os itens seguintes.

O diagrama de forças que melhor representa a situação do móvel na posição II é .

• C. Certo
• E. Errado

A figura acima ilustra esquematicamente um percurso circular vertical, no qual um móvel se desloca com velocidade escalar constante, sem atrito. Considerando o móvel nas posições I, II, III e IV indicadas na figura, julgue os itens seguintes.

A energia potencial gravitacional do móvel na posição IV é máxima.

• C. Certo
• E. Errado

Nos fenômenos do mundo macroscópico, sempre existem forças não conservativas que contribuem para diminuir a energia mecânica de um sistema. No entanto, essa diminuição pode ser igual ao aumento da energia térmica gerada pela força de atrito, por exemplo. Quando se somam energias térmica e mecânica, a energia total do sistema se conserva, embora forças dissipativas estejam presentes. A respeito desse assunto, julgue os próximos itens.

Considere que um satélite artificial esteja girando em movimento circular e uniforme em torno da Terra. Nesse caso, a força de atração da Terra realiza trabalho sobre o satélite.

• C. Certo
• E. Errado

Os satélites são hoje suportes fundamentais, tanto para as comunicações como para a pesquisa e para o monitoramento de nosso planeta.

Considere um desses satélites terrestres orbitando com perigeu de raio r_p e apogeu de raio r_a. A máxima velocidade desse satélite, se o raio e a massa da Terra são R e M, respectivamente, e a constante de gravitação universal é , é dada por

• A.
• B.
• C.
• D.

A compreensão da constituição da atmosfera dos planetas está estreitamente ligada à impossibilidade de as moléculas escaparem do campo gravitacional por eles produzido, o que nos permite formular um modelo simples, comparando a velocidade média quadrática das moléculas de certo gás, na temperatura absoluta T da atmosfera do planeta, com a velocidade de escape do campo gravitacional deste.

Utilizando esse modelo, pode-se estimar que o raio mínimo que deve ter um determinado planeta, de densidade ρ, para que sua atmosfera possa conter um gás de massa molecular M, é dado por

• A.
• B.
• C.
• D.