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A velocidade de escape (v) é dada por:
v = √
(2GM / R)
onde
G é a constante de gravitação universal
M é a massa do planeta
R é o raio do planeta
Assim, o planeta que possuir maior diâmetro, consequentemente possuirá um maior raio e uma menor velocidade de escape.
Resposta ERRADO
OBS: solicito que o gabarito seja revisto.
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Fórmula da velocidade de escape Ve = (2GM/R)^1/2
Se ambos os planetas tem a mesma densidade com diametros diferentes, vamos chamar os seguintes dados:
Planeta Maior:
M - massa
R - Raio
d - densidade
V - volume
Planeta menor:
m - massa
r - raio
d - densidade
v - volume
Para o Planeta Maior:
Ve = (2GM/R)^1/2
temos que d = M/V então M = dV
portanto Ve = (GdV/R)^1/2
Também temos que Volume da esfera é V = 4/3 Pi R^3
então substituindo em V temos Ve = (Gd (4/3 Pi R^3) /R)^1/2
Corta um R de cima com outro de baixo: Ve = (Gd (4/3 Pi R^2))^1/2. Guarde esta fórmula para o planeta maior.
Agora o planeta menor segue-se o mesmo raciocínio.
Ve = (2Gm/r)^1/2
temos que d = m/v então M = dv
portanto Ve = (Gdv/r)^1/2
Também temos que Volume da esfera é V = 4/3 Pi r^3
então substituindo em V temos Ve = (Gd (4/3 Pi r^3) /r)^1/2
Corta um R com outro: Ve = (Gd (4/3 Pi r^2))^1/2. Guarde esta fórmula para o planeta menor.
Comparando as duas fórmulas:
Ve = (Gd (4/3 Pi r^2))^1/2
Ve = (Gd (4/3 Pi R^2))^1/2
O único parametro que difere ambas é o raio. Como no planeta maior o raio é R > r (planeta menor) então de fato o valor final da velocidade de escape do planeta maior será maior.
Gabarito CERTO!
Espero ter ajudado, pois escrever fórmula aqui é difícil.
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Para os que não possuem acesso ao gabarito comentado, vou colar aqui o que o prof afirmou a respeito dessa questão:
A velocidade de escape (v) é dada por:
v = √ (2GM / R)
onde
G é a constante de gravitação universal
M é a massa do planeta
R é o raio do planeta
Assim, o planeta que possuir maior diâmetro, consequentemente possuirá um maior raio e uma menor velocidade de escape.
Resposta ERRADO
OBS: solicito que o gabarito seja revisto.
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RESOLUÇÃO:
Essa questão aborda um conceito ainda não explicado: A velocidade de escape! Ela é a velocidade mínima que um móvel na superfície do planeta precisa para escapar da órbita do planeta!
Para escapar da órbita de um planeta, o móvel deve chegar ao infinito e, para que a velocidade na superfície do planeta seja a mínima para chegar ao infinito, o corpo deve chegar ao infinito com velocidade nula!
Sabendo disso, vemos que a energia mecânica desse móvel no infinito é:
Pela conservação da energia, temos que:
Logo, a velocidade de escape em um planeta de raio R e massa M é:
A massa do planeta 1 é dada por:
A massa do planeta 2 é dada por:
Substituindo esses dados na fórmula da velocidade de escape:
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Não precisa mais que uma frase:
VELOCIDADE É PROPORCIONAL AO RAIO.
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A velocidade de escape (v) é dada por:
v = √ (2GM / R)
percebam que o Raio está no divisor, logo a velocidade é inversamente proporcional ao raio, pois, quanto maior o raio, menor vai ser a velocidade.
Gabarito Errado
v – velocidade de escape (m/s
G – constante da gravitação universal (6,67.10 Nm²/kg²)
R – distância em relação ao centro do planeta (m)
m e M – massa do corpo e do planeta, respectivamente (kg)
Para determinar a fórmula da velocidade de escape igualamos a energia cinética com a energia potencial gravitacional,