EEAR 2018 (CFS 1) — questão 86 de Física

Gabarito DGravitação — lei da gravitação universal (força e distância)Exame de Admissão ao CFS 1/2018 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 86 de Física do EEAR 2018 (CFS 1)

Enunciado em texto

Uma nave espacial de massa M é lançada em direção à lua. Quando a distância entre a nave e a lua é de 2,0⋅1082{,}0 \cdot 10^{8} m, a força de atração entre esses corpos vale F. Quando a distância entre a nave e a lua diminuir para 0,5⋅1080{,}5 \cdot 10^{8} m, a força de atração entre elas será:

a) F/8

b) F/4

c) F/16

d) 16F

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 1/2018 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: como muda a força gravitacional quando a distância cai.

Passo 1 — Newton. A força gravitacional é inversamente proporcional ao quadrado da distância:

F=G M md2F = \frac{G\,M\,m}{d^2}

Passo 2 — quanto a distância mudou:

d2d1=0,5⋅1082,0⋅108=14\frac{d_2}{d_1} = \frac{0{,}5 \cdot 10^{8}}{2{,}0 \cdot 10^{8}} = \frac{1}{4}

Passo 3 — a nova força. As massas não mudam; com a distância dividida por 4, a força fica multiplicada por 424^2:

F2=F⋅(d1d2)2=F⋅42=16FF_2 = F \cdot \left(\frac{d_1}{d_2}\right)^2 = F \cdot 4^2 = 16F

⚠️ A armadilha: inverter o raciocínio e marcar F/16 (alternativa C), como se a força diminuísse. Nave mais perto da Lua é atraída com mais força.

A ideia em uma frase: a gravidade cai com o quadrado da distância: um quarto da distância é dezesseis vezes a força.

Resposta: alternativa D (16F).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.

Outras questões de Física do EEAR 2018 (CFS 1)

Gabarito e resolução de todas as questões de Física do EEAR 2018 (CFS 1) →

Mais questões de Gravitação e astronomia, de todas as bancas, resolvidas passo a passo. Ver todos os assuntos →