FACISB 2023 — questão 65 de Física

Gabarito AGravitação — força gravitacional e o inverso do quadrado da distânciaProcesso Seletivo Medicina · Prova Objetiva
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 65 de Física do FACISB 2023

Enunciado em texto

O Telescópio Espacial James Webb (TEJW) foi colocado em órbita a uma distância da Terra que equivale a, aproximadamente, 230 vezes o raio desse planeta. Sabendo que, na superfície terrestre, a força gravitacional que a Terra exercia sobre o TEJW era igual a 6,0×1046{,}0 \times 10^{4} N, quando esse telescópio foi colocado em sua órbita, essa força passou a ser, aproximadamente, de

(A) 1,1 N.

(B) 90 N.

(C) 275 N.

(D) 185 N.

(E) 63 N.

(Enunciado: Vestibular FACISB 2023 — FACISB/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a força da Terra sobre o telescópio quando ele está a 230 raios terrestres do centro.

Passo 1 — lei da gravitação. A força é inversamente proporcional ao quadrado da distância ao centro da Terra:

F=G M md2F = \frac{G\,M\,m}{d^2}

Passo 2 — a razão. Na superfície, d = R (o raio da Terra); na órbita, d ≈ 230R. A distância fica 230 vezes maior, e a força, 230² vezes menor:

F=6,0×1042302=6,0×10452 900F = \frac{6{,}0 \times 10^{4}}{230^2} = \frac{6{,}0 \times 10^{4}}{52\,900}

F≈1,1 NF \approx 1{,}1\ \text{N}

Conferindo o efeito do “da Terra”: se a distância de 230R fosse medida a partir da superfície, d = 231R e F ≈ 1,12 N, o mesmo 1,1 N. A resposta não muda.

⚠️ A armadilha: dividir só por 230 (sem o quadrado): sai cerca de 261 N, perto de 275 N (alternativa C). A gravidade cai com o quadrado da distância.

A ideia em uma frase: distância multiplicada por k, força gravitacional dividida por k².

Resposta: alternativa A (1,1 N).

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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