Questões de Gravitação Universal para Enem e Vestibular com Gabarito

1 Q681371 | Física, Gravitação Universal, Exatas, UEA, VUNESP

A lei da gravitação universal de Newton afirma que a intensidade da força de atração gravitacional entre duas massas m₁e m₂é diretamente proporcional ao produto dessas duas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância (r) entre elas. Essa relação pode ser expressa analiticamente pela expressão

F= G.m₁.m₂/r2,

em que a constante universal da gravitação (G) assume, no Sistema Internacional de Unidades (SI), o valor 6,67 × 10^–11. A unidade de medida dessa constante, em função das unidades fundamentais doSI, é

a) kg² × m^–3 × s^–1
b) kg^–1 × m³ × s^–2
c) kg^–2 × m^–1 × s^–2
d) kg^–1 × m^–2 × s^–2
e) kg^–1 × m²× s^–3

2 Q678860 | Física, Gravitação Universal, Cursos Superiores, IFPR, FUNTEF PR

O sistema geocêntrico, Terra como centro do universo, prevaleceu por séculos e a partir da idade média, hipóteses que contrariavam esse sistema começaram a ganhar adeptos. Nicolau Copérnico, em seus estudos, propôs o heliocentrismo, segundo o qual os planetas, então conhecidos na época, descreveriam órbitas ao redor do Sol. Esse sistema permaneceu durante um bom tempo, até que, anos mais tarde, o alemão Johannes Kepler (1571-1630) enunciou três leis que descrevem o movimento dos planetas no sistema solar. Com relação as leis de Kepler podemos afirmar que:

I) A lei das órbitas presume que os planetas descrevem órbitas circulares e o Sol ocupa o centro.

II) Uma consequência da lei das áreas é o fato de que a velocidade do planeta, ao percorrer sua órbita, não é constante.

III) A lei dos períodos diz que a razão entre os quadrados dos períodos de translação dos planetas e os cubos dos respectivos raios médios das órbitas é constante.

IV) Segundo a lei das órbitas, no movimento de órbita do planeta, o raio vetor varre áreas iguais em tempos iguais.

Está(ão) correta(s) apenas:

a) I.
b) I e III.
c) II e III.
d) IV.

5 Q682619 | Física, Gravitação Universal, Física e Química, UECE, UECE-CEV, 2022

Sobre a superfície da Terra, ao nível do mar, a aceleração da gravidade é de, aproximadamente, 9,8m/s², sabe-se, ainda, que esse valor diminui com o aumento da altitude. Para uma altitude de 12.940 km em relação ao centro da Terra, o valor da aceleração da gravidade diminui para 2,45 m/s². A esse respeito, analise as afirmações a seguir
I. A variação do módulo da aceleração da gravidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre o centro da Terra e um ponto de altitude de 12.940 km, como mencionado no enunciado anterior. II. Uma haste cilíndrica homogênea de massa M e raio R, grande o suficiente para ir da superfície da Terra até a altitude de 12.940 km, possui o centro de massa, situado em seu centro geométrico. III. Desprezando a resistência do ar, um objeto abandonado de uma altitude de 12.940 km descreve um movimento uniformemente variado.
Com base na análise das assertivas, pode-se afirmar que

a) somente I e III estão corretas
b) somente I e II estão corretas
c) I, II e III estão corretas
d) somente II está correta.

6 Q678136 | Física, Gravitação Universal, Conhecimentos Gerais, FAMERP, VUNESP

Um satélite geoestacionário é aquele que se encontra parado em relação a um ponto sobre a superfície da Terra. Se a Terra fosse perfeitamente esférica, com distribuição homogênea de massa, esses pontos só poderiam estar no plano que contém a Linha do Equador terrestre. Na realidade, os satélites geoestacionários encontram-se sobre pontos ligeiramente fora desse plano. Para colocar um satélite estacionário em órbita ao redor de outro astro, como a Lua ou Marte, considerando-os perfeitamente esféricos e com distribuição homogênea de massa, o raio da órbita do satélite dependerá apenas

a) do período de rotação do astro e da massa do satélite.
b) da massa e do raio do astro e da massa do satélite.
c) do raio e do período de rotação do astro e da massa do satélite.
d) da massa e do período de rotação do astro.
e) da massa e do raio do astro.

7 Q680955 | Física, Gravitação Universal, Física, Espanhol e Literatura, UFRGS, UFRGS

Em 23 de julho de 2015, a NASA, agência espacial americana, divulgou informações sobre a existência de um exoplaneta (planeta que orbita uma estrela que não seja o Sol) com características semelhantes às da Terra. O planeta foi denominado Kepler 452-b. Sua massa foi estimada em cerca de 5 vezes a massa da Terra e seu raio em torno de 1,6 vezes o raio da Terra.
Considerando g o módulo do campo gravitacional na superfície da Terra, o módulo do campo gravitacional na superfície do planeta Kepler 452-b deve ser aproximadamente igual a

a) g/2.
b) g.
c) 2g.
d) 3g.
e) 5g.

8 Q682747 | Física, Gravitação Universal, Vestibular, UEMA, UEMA, 2022

Como habitante do planeta Terra, sabemos que o Sol é de suma importância para a manutenção da vida em nosso planeta. Esse axioma é cantado também pelos cancioneiros populares. A letra da canção do Bumba meu Boi, da Maioba, Se não existisse o Sol, tem o seguinte trecho:

Se não existisse o Sol

Como seria pra Terra se aquecer

E se não existisse o mar

Como seria pra natureza sobreviver [...]

Na realidade, na perspectiva da Física, se não existisse o Sol, a Terra seria totalmente congelada e, sem a massa do Sol, não haveria a força gravitacional para manter todos os planetas “presos” em órbitas. Tanto a Terra quanto a lua e os demais planetas sairiam “voando” espaço afora.

Sabe-se que a força de atração entre a Terra e o Sol é vinte vezes maior que a força de atração entre Marte e o Sol. Por sua vez, a massa da Terra é nove vezes maior que a massa de Marte. Utilizando o Sol como referencial, a razão entre os quadrados dos raios das órbitas de Marte e da Terra é

a) 20/9
b) 9/20
c) 2√5/3
d) 2√5/9
e) 3√20

9 Q681554 | Física, Gravitação Universal, Segunda Fase, UECE, UECE-CEV, 2021

Uma missão tripulada a Marte foi, por muito tempo, assunto de ficção científica. Com os avanços tecnológicos obtidos durante os séculos XX e XXI, a possibilidade de estabelecer colônia nesse planeta tem se mostrado promissora, pelo menos em um futuro próximo. Entre os diversos efeitos físicos e psicológicos a que uma missão tripulada estaria sujeita, pode-se destacar o que seria gerado pela permanência em um ambiente de baixa gravidade. Considerando que a massa da Terra é dez vezes maior do que a massa de Marte, que o raio da Terra corresponde ao dobro do raio de Marte e que os dois planetas apresentam densidade uniforme, assinale a opção que apresenta corretamente a razão entre as acelerações da gravidade da Terra e de Marte.

a) 4/5.
b) 5/2.
c) 2/5.
d) 5/4.

10 Q681666 | Física, Gravitação Universal, Primeira Fase, UECE, UECE-CEV, 2021

A aventura de sair da Terra ainda é uma realidade para poucos. Empresas particulares pretendem transformar este tipo de viagem em voos comerciais em um futuro não muito distante. No dia 15 de setembro de 2021, a missão Inspiration4, lançou o foguete Falcon9 que transportou a sonda Dragon com quatro civis a bordo, configurando a primeira viagem da história sem a presença de um astronauta profissional. Em uma viagem suborbital hipotética, a variação da energia potencial gravitacional de uma pessoa de massa m ao atingir uma altura R acima da superfície da Terra, que tem raio R, cuja aceleração da gravidade, na superfície, é igual a g, é expressa por

a) Rgm/2.
b) Rgm/4.
c) 2Rgm.
d) 4Rgm.

Questões de Enem e Vestibular: Gravitação Universal

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