UEA 2022 — questão 65 de Física

Gabarito AGravitação — terceira lei de Kepler: período e raio da órbitaVestibular · Prova I · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 65 de Física do UEA 2022

Enunciado em texto

Considere a representação do Sistema Solar, em que os planetas descrevem órbitas ao redor do Sol.

[Figura: o Sol à esquerda e, em ordem de distância, arcos de órbita com os planetas: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.]

De acordo com a terceira lei de Kepler, T2R3=k\dfrac{T^{2}}{R^{3}} = k, em que T e R são, respectivamente, o período e o raio médio da órbita e k é uma constante, um dos planetas do Sistema Solar que possui um ano com menos de 365 dias é

(A) Vênus.

(B) Júpiter.

(C) Urano.

(D) Marte.

(E) Saturno.

(Enunciado e figura: Vestibular UEA 2022, Prova de Conhecimentos Gerais — UEA/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Amazonas (UEA) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: qual planeta das alternativas leva menos tempo que a Terra para dar uma volta no Sol.

Passo 1 — o que a lei diz. Para todos os planetas do Sistema Solar, T2/R3T^2/R^3 é a mesma constante k. Então:

T2=k R3T^{2} = k\,R^{3}

Quanto maior o raio da órbita, maior o período: planeta mais longe do Sol tem “ano” mais longo.

Passo 2 — comparar com a Terra. O ano da Terra tem 365 dias. Só os planetas mais próximos do Sol que a Terra têm ano mais curto: Mercúrio e Vênus. Das alternativas, só aparece Vênus.

Conferindo: o ano de Vênus dura cerca de 225 dias terrestres; o de Marte, cerca de 687; o de Júpiter, quase 12 anos terrestres.

⚠️ A armadilha: a (D), Marte, por ser pequeno e “vizinho” da Terra. O período não depende do tamanho do planeta, só do raio da órbita, e Marte está mais longe do Sol que a Terra.

A ideia em uma frase: pela terceira lei de Kepler, quanto mais perto do Sol, mais curto o ano: só Mercúrio e Vênus têm ano menor que o da Terra.

Resposta: alternativa A (Vênus).

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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