UFRGS 2022 — questão 18 de Física
Enunciado em texto
Considerando órbitas circunferenciais em torno do Sol, o planeta Saturno está aproximadamente 10 vezes mais longe do Sol do que a Terra, e sua massa é cerca de 100 vezes maior do que a massa da Terra.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
Com essas considerações, o módulo da força que o Sol exerce sobre Saturno é ........ módulo da força que ele exerce sobre a Terra. O módulo da aceleração de Saturno é ........ módulo da aceleração da Terra.
(A) menor do que o – menor do que o
(B) maior do que o – maior do que o
(C) maior do que o – aproximadamente igual ao
(D) aproximadamente igual ao – aproximadamente igual ao
(E) aproximadamente igual ao – menor do que o
(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2022, 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: comparar a força do Sol e a aceleração de Saturno com as da Terra.
Passo 1 — a força (lei da gravitação). A força do Sol (massa M) sobre um planeta de massa m à distância r é
Para Saturno, a massa fica 100 vezes maior, e o fica vezes maior:
As forças são aproximadamente iguais.
Passo 2 — a aceleração. Dividindo a força pela massa do planeta, a massa dele some:
A aceleração depende só da distância ao Sol. Saturno está 10 vezes mais longe:
A aceleração de Saturno é menor (cerca de 100 vezes).
⚠️ A armadilha: achar que, se as forças são iguais, as acelerações também são, e marcar a (D). A mesma força agindo sobre uma massa 100 vezes maior dá uma aceleração 100 vezes menor.
A ideia em uma frase: a força do Sol depende da massa do planeta, mas a aceleração não: ela é GM/r² e cai com o quadrado da distância.
Resposta: alternativa E (aproximadamente igual ao – menor do que o).
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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