ENEM 2014 (3ª aplicação) — questão 75 de Física
Enunciado em texto
Dois satélites artificiais, e , de massas M e 2M, respectivamente, estão em órbita ao redor da Terra e sujeitos ao seu campo gravitacional. Quando o satélite passa por um determinado ponto do espaço, sua aceleração é de 7,0 m/s².
Qual será a aceleração do satélite , quando ele passar pelo mesmo ponto?
a) 3,5 m/s²
b) 7,0 m/s²
c) 9,8 m/s²
d) 14 m/s²
e) 49 m/s²
(Enunciado: ENEM 2014, 3ª aplicação, Caderno 3 – Branco — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: a aceleração do satélite de massa 2M no mesmo ponto em que o de massa M tem 7,0 m/s².
Passo 1 — a única força é a gravitacional. Num satélite em órbita, a resultante é a atração da Terra (massa ), a uma distância r do centro dela:
Passo 2 — a aceleração, pela Segunda Lei de Newton:
A massa do satélite se cancela. A aceleração depende só da massa da Terra e da distância ao centro dela, ou seja, do ponto do espaço. É o valor do campo gravitacional ali.
Passo 3 — conclusão. No mesmo ponto, o satélite tem a mesma aceleração: 7,0 m/s². O dobro da massa dá o dobro da força, e as duas coisas se compensam.
⚠️ As armadilhas: dividir por 2, achando que mais massa acelera menos: 3,5 m/s² (alternativa A); ou multiplicar por 2, pensando na força dobrada: 14 m/s² (alternativa D). E 9,8 m/s² (alternativa C) é a gravidade na superfície, não naquele ponto da órbita.
A ideia em uma frase: a aceleração gravitacional num ponto é GM/r² e não depende da massa de quem passa por ali.
Resposta: alternativa B (7,0 m/s²).
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.
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