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ID
2034982
Banca
ITA
Órgão
ITA
Ano
2009
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Caso necessário, use os seguintes dados:

Constante gravitacional G =6,67 × 10−11m3/s2kg. Massa do Sol M= 1,99× 1030 kg. Velocidade da luz c = 3× 108m/s. Distância média do centro da Terra ao centro do Sol: 1,5 × 1011 m. Aceleração da gravidade g = 9,8 m/s2 . Raio da Terra: 6380 km. Número de Avogadro: 6,023 × 1023 mol−1 . Constante universal dos gases: 8,31 J/molK. Massa atômica do nitrogênio: 14. Constante de Planck h =6,62× 10−34m2kg/s. Permissividade do vácuo: ε0 = 1/4πk0. Permeabilidade magnética do vácuo: µ0

Pela teoria Newtoniana da gravitação, o potencial gravitacional devido ao Sol, assumindo simetria esférica, é dado por −V = GM/r, em que r é a distância média do corpo ao centro do Sol. Segundo a teoria da relatividade de Einstein, essa equação de Newton deve ser corrigida para −V = GM/r + A/r2 , em que A depende somente de G, de M e da velocidade da luz, c. Com base na análise dimensional e considerando k uma constante adimensional, assinale a opção que apresenta a expressão da constante A, seguida da ordem de grandeza da razão entre o termo de correção, A/r2 , obtido por Einstein, e o termo GM/r da equação de Newton, na posição da Terra, sabendo a priori que k=1.

Alternativas
Comentários
  • Pessoal aqui o jeito piloto é um tanto brabo, se liguem na resolução, é uma questão mediana, vou bem com calma

    1) Análise adimensional do termo [A]

    # Para sabermos quanto vale [A] temos de voltar a equação que ele nos dá para analisar a homogeneidade da equação, porém só termo de Newton.

    -> V = (G * M) / r

    -> V = [ m³/ (s² * kg) * (kg) ]

    -> V = m² / s²

    Logo,

    A / r² = m² / s²

    A / r² = m² / s²

    A = m ^ 4 / s²

    Conclusão 1: [A] = m ^ 4 / s²

    2) Análise adimensional, para analisarmos o quanto a dependência de A está ligado a G, M e c

    # [A] = [G] ^ a * [M] ^ b * [c] ^ c

    # [M^0 * L^4 * T^-2] = [L^3 * T^-2 * M^-1]^a * [M]^b * [L^1 * T ^-1]^c

    # [M^0 L^4 T ^-2] = M^(-a+b) * L^(3a+c) * T^(-2a-c)

    { -a + b = 0}

    { 3a + c = 4}

    { -2a + c = -2}

    a = 2 ; b = 2 ; c = -2

    Conclusão 2: A = (G² * M²) / c²

    3) Ordem de grandeza:

    A = [(6,67 * 10^-11)² * (2 * 10^30)² / (3 * 10^8 )²] / (1,5 * 10^11)^2

    A = 0,... * 10 ^ - 8

    Resposta: Letra E