UEM 2021 (Conhecimentos Específicos) — questão 40 de Física
Enunciado em texto
Cometas são corpos celestes que, junto com planetas e asteroides, fazem parte de sistemas estelares como o do Sol. Em relação a órbitas fechadas de cometas, considere a interação deles apenas com o Sol e a Teoria da Gravitação Universal de Newton. Assinale o que for correto.
(01) Existe a possibilidade de órbitas de cometas serem circulares.
(02) A 2ª Lei de Kepler (lei das áreas) pode ser aplicada a cometas do Sistema Solar.
(04) A 3ª Lei de Kepler (lei dos períodos) se aplica a planetas, mas não a cometas.
(08) O módulo da velocidade de um cometa em órbita elíptica é máximo no afélio.
(16) O módulo da força gravitacional entre um cometa e o Sol é mínimo no periélio.
(Enunciado: Vestibular UEM 2021, 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: aplicar a gravitação de Newton e as leis de Kepler a órbitas fechadas de cometas.
(01) Verdadeira. Pela gravitação de Newton, as órbitas fechadas são elipses, e a circunferência é o caso particular de excentricidade zero. Nada impede, em princípio, um cometa de ter órbita circular (na prática, as órbitas dos cometas costumam ser muito alongadas).
(02) Verdadeira. A lei das áreas vale para qualquer corpo sob força central, como a gravidade do Sol, e portanto vale para cometas.
(04) Falsa. A lei dos períodos, , vale para todo corpo em órbita do Sol, cometas inclusive (o cometa Halley, com anos, obedece a ela).
(08) Falsa. Pela lei das áreas, o cometa é mais rápido quando está mais perto do Sol: no periélio. No afélio a velocidade é mínima.
(16) Falsa. A força é : no periélio, onde é mínima, a força é máxima.
⚠️ A armadilha: pensar que as leis de Kepler são “dos planetas” só. Elas decorrem da gravitação de Newton e valem para qualquer corpo orbitando o Sol.
A ideia em uma frase: cometas obedecem às mesmas leis que os planetas: no periélio, distância mínima, força e velocidade máximas.
Resposta: soma 03 (01 + 02).
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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