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ID
1635637
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
SEDU-ES
Ano
2010
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Considerando que a Terra e a Lua sejam perfeitamente esféricas e homogêneas, julgue o próximo item.


Se dois planetas têm a mesma densidade e diâmetros diferentes, a velocidade de escape é maior no planeta de maior diâmetro.

Alternativas
Comentários
  • 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.
  • 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.

  • 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.

  • 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:

  • Não precisa mais que uma frase:

    VELOCIDADE É PROPORCIONAL AO RAIO.

  • 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,