PUC Minas 2015 (2º semestre, Medicina) — questão 57 de Física

Gabarito BGravitação — leis de Kepler e gravitação de NewtonVestibular 2º semestre · Medicina
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 57 de Física do PUC Minas 2015 (2º semestre, Medicina)

Enunciado em texto

O movimento dos planetas passou a ser descrito matematicamente no início do século XVII quando Johanes Kepler apresentou suas três leis que descreviam o movimento dos planetas ao redor do Sol. Cinquenta anos mais tarde, Newton reafirmou as leis de Kepler propondo a lei da gravitação universal.

Assinale a alternativa que NÃO está de acordo com as ideias de Kepler e Newton.

(A) Ao longo de uma órbita, a velocidade do planeta quando ele está mais próximo do Sol (periélio) é maior do que quando ele está mais distante (afélio).

(B) A força gravitacional entre dois corpos pode ser de atração e de repulsão.

(C) O quadrado do período orbital de um planeta é proporcional ao cubo de sua distância média ao Sol.

(D) As órbitas dos planetas são elípticas com o Sol em um dos focos da elipse.

(Enunciado: Vestibular PUC Minas 2015 (2º semestre), Medicina — PUC Minas.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas).

Resolução comentada

O que a questão pede: a afirmação que contraria Kepler e Newton.

Passo 1 — conferir as leis de Kepler. (D) é a 1ª lei (órbitas elípticas, Sol num dos focos). (A) é consequência da 2ª lei (áreas iguais em tempos iguais): perto do Sol o planeta precisa andar mais depressa para varrer a mesma área. (C) é a 3ª lei, T² proporcional a r³. As três estão corretas.

Passo 2 — a gravitação de Newton. A força gravitacional entre duas massas é sempre de atração:

F=G M md2F = \frac{G\,M\,m}{d^2}

Não existe massa negativa, então não existe repulsão gravitacional. A afirmação B está errada, e é ela que deve ser marcada.

⚠️ A armadilha: transferir para a gravitação o que vale na eletricidade. Cargas elétricas podem se atrair ou se repelir; massas só se atraem.

A ideia em uma frase: a gravidade de Newton é sempre atrativa, e explica as três leis de Kepler.

Resposta: alternativa B (a força gravitacional não pode ser de repulsão).

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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