FAMERP 2015 — questão 34 de Física

Enunciado em texto
Atualmente, a Lua afasta-se da Terra a uma razão média aproximada de 4 cm/ano. Considerando as Leis de Kepler, é correto concluir que o período de
(A) rotação da Lua não se altera.
(B) rotação da Lua está diminuindo.
(C) translação da Lua ao redor da Terra não se altera.
(D) translação da Lua ao redor da Terra está aumentando.
(E) translação da Lua ao redor da Terra está diminuindo.
(Enunciado: Vestibular FAMERP 2015, Prova I — Conhecimentos Gerais — Famerp/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto (Famerp) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o que acontece com o período da Lua se ela está se afastando da Terra.
Passo 1 — a lei de Kepler que liga distância e período. A 3ª lei de Kepler diz que, para corpos orbitando o mesmo astro central (aqui, a Terra), o quadrado do período de translação é proporcional ao cubo do raio médio da órbita:
Passo 2 — aplicar à Lua. Se a Lua se afasta, R aumenta. Para a razão continuar constante, T também tem de aumentar: o período de translação da Lua está aumentando (a volta em torno da Terra fica cada vez mais demorada). É a alternativa D.
Por que não as outras:
• (C) e (E) contrariam a 3ª lei: com R crescendo, T não pode ficar igual nem diminuir.
• (A) e (B) falam da rotação da Lua (o giro em torno do próprio eixo), sobre a qual as leis de Kepler não dizem nada. E mesmo assim estão erradas: a Lua mostra sempre a mesma face para a Terra porque seu período de rotação é igual ao de translação; se um aumenta, o outro acompanha.
⚠️ A armadilha: a alternativa E, achando que “mais longe” significa “mais rápido”. É o contrário: quanto mais longe do astro central, mais devagar o corpo anda e maior é o caminho de uma volta, então o período aumenta. Netuno, lá longe, leva cerca de 165 anos para dar uma volta no Sol.
A ideia em uma frase: pela 3ª lei de Kepler, órbita maior significa período maior.
Resposta: alternativa D (o período de translação está aumentando).
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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