Questão FC714387
A 3ª lei de Kepler afirma que, para qualquer planeta do Sistema Solar, o quociente entre o quadrado do período orbital (T2) e o cubo do raio médio da órbita (r3) é constante. Desse
Gravitação Universal
VUNESP · 2025
A 3ª lei de Kepler afirma que, para qualquer planeta do Sistema Solar, o quociente entre o quadrado do período orbital (T2) e o cubo do raio médio da órbita (r3) é constante.
Desse modo, com base nos conceitos de gravitação universal, a 3ª lei de Kepler afirma que
- o período orbital de um planeta é inversamente proporcional ao raio médio de sua órbita.
- os planetas mais próximos ao Sol possuem órbitas circulares, enquanto os mais distantes possuem órbitas elípticas.
- planetas mais distantes do Sol possuem períodos orbitais maiores em razão do aumento de sua velocidade angular.
- a 3a lei de Kepler se aplica a planetas rochosos do Sistema Solar e não pode ser utilizada para exoplanetas.
- a constante (T2/r3) é a mesma para todos os planetas que orbitam uma mesma estrela.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
Constante: a 3ª lei de Kepler afirma que o quociente \(T^2/r^3\) é constante para todos os planetas que orbitam a mesma estrela. Essa igualdade resulta da interação gravitacional entre a estrela e o planeta.
Aplicando a lei de Newton para gravitação e a condição de força centrípeta temos \( \frac{GMm}{r^2}=\frac{mv^2}{r} \). Cancelando a massa do planeta e usando \(v=\frac{2\pi r}{T}\), obtemos \(T^2=\frac{4\pi^2}{GM}\,r^3\).
Logo \( \frac{T^2}{r^3}=\frac{4\pi^2}{GM}\), que depende apenas da Massa da estrela (\(M\)) e das constantes geométricas. Para órbitas elípticas usa-se o semieixo maior \(a\) no lugar de \(r\). Isso mostra porque o valor é igual para todos os planetas de uma mesma estrela.
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