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Questão FC278300

Considere que, em duas situações distintas, um tiranossauro tenha arremessado, a uma mesma altura h do solo, dois veículos: um ônibus de massa m; e, verticalmente, um carro de mass

Gravitação Universal

CEBRASPE (CESPE) · 2018

Considere que, em duas situações distintas, um tiranossauro tenha arremessado, a uma mesma altura h do solo, dois veículos: um ônibus de massa m; e, verticalmente, um carro de massa m/10. Com base nessas informações, julgue os itens seguintes.

 

A energia (E) necessária para se colocar uma massa m na órbita da Terra é E = mgRT, em que RT é o raio da Terra e g é a aceleração da gravidade.

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Gabarito

Errado

Comentário do professor

A afirmação foi julgada ERRADO porque usa uma expressão incorreta para a energia necessária para colocar uma massa m em órbita. A energia gravitacional não é simplesmente \(mgR_T\).

A energia potencial gravitacional é \(U(r)=-\dfrac{GMm}{r}\). Para uma órbita circular a distância \(R=R_T+H\) a energia total do corpo é \(E_{órbita}=-\dfrac{GMm}{2R}\) (potencial + cinética). Partindo da superfície (\(U_{sup}=-\dfrac{GMm}{R_T}\)), a energia necessária é

\( \Delta E = E_{órbita}-U_{sup} = GMm\!\left(\dfrac{1}{R_T}-\dfrac{1}{2R}\right)\).

Para \(H\ll R_T\) isso aproxima-se de \(m g H\), não de \(mgR_T\). Assim, \(E=mgR_T\) está incorreta porque ignora a variação do campo gravitacional e a energia cinética da órbita.

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