UFRGS 2016 — questão 5 de Física

Enunciado em texto
Em 23 de julho de 2015, a NASA, agência espacial americana, divulgou informações sobre a existência de um exoplaneta (planeta que orbita uma estrela que não seja o Sol) com características semelhantes às da Terra. O planeta foi denominado Kepler 452-b. Sua massa foi estimada em cerca de 5 vezes a massa da Terra e seu raio em torno de 1,6 vezes o raio da Terra.
Considerando g o módulo do campo gravitacional na superfície da Terra, o módulo do campo gravitacional na superfície do planeta Kepler 452-b deve ser aproximadamente igual a
(A) g/2.
(B) g.
(C) 2g.
(D) 3g.
(E) 5g.
(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2016, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: quantas vezes a gravidade na superfície do Kepler 452-b é maior que a da Terra.
Passo 1 — a fórmula do campo. Pela lei da gravitação universal, o campo na superfície de um planeta de massa e raio é:
Ele cresce com a massa e cai com o quadrado do raio.
Passo 2 — fazer a razão. Dividindo o do planeta pelo da Terra, se cancela:
⚠️ A armadilha: esquecer o quadrado do raio: 5/1,6 ≈ 3,1, que leva à alternativa D. Ou ignorar o raio e marcar 5g (alternativa E).
A ideia em uma frase: a gravidade na superfície vai com : 5 vezes a massa e 1,6 vez o raio dão cerca de 2g.
Resposta: alternativa C (2g).
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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