UEM 2013 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 12 de Física

Enunciado em texto
Sobre as leis de Kepler e a lei da gravitação universal, assinale o que for correto.
(01) O módulo da força gravitacional entre dois corpos é diretamente proporcional ao produto das massas desses corpos.
(02) Os planetas descrevem órbitas elípticas em torno do Sol, e esse se localiza no centro das elipses.
(04) Um segmento de reta traçado do Sol até um dado planeta descreve áreas iguais em intervalos de tempos iguais.
(08) O módulo da velocidade com que os planetas percorrem suas órbitas em torno do Sol tem sempre o mesmo valor.
(16) Em decorrência de a massa de Júpiter ser muito maior do que a massa da Terra, o período de translação de Júpiter é maior do que o da Terra.
(Enunciado: Vestibular UEM 2013 (Inverno), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar afirmações sobre as leis de Kepler e de Newton.
(01) Verdadeira.
proporcional ao produto das massas (e ao inverso do quadrado da distância).
(02) Falsa. As órbitas são elípticas, mas o Sol ocupa um dos focos da elipse, não o centro (primeira lei de Kepler).
(04) Verdadeira. É a segunda lei de Kepler, a lei das áreas.
(08) Falsa. Pela lei das áreas, o planeta é mais rápido perto do Sol (periélio) e mais lento longe dele (afélio).
(16) Falsa. Júpiter tem período maior, mas por estar mais longe do Sol. Pela terceira lei, é o mesmo para todos os planetas e não depende da massa do planeta.
⚠️ A armadilha: a (16) tem conclusão certa e causa errada. O período depende do raio médio da órbita, não da massa do planeta.
A ideia em uma frase: Sol num foco, áreas iguais em tempos iguais e T² proporcional a R³, qualquer que seja a massa do planeta.
Resposta: soma 05 (01 + 04).
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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