UNICAMP 2027 — questão 64 de Física

Gabarito BGravitação — aceleração da gravidade na superfície da Terra1ª fase · Conhecimentos Gerais · Versão QY
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 64 de Física do UNICAMP 2027

Enunciado em texto

Texto para as questões 63 e 64. Em 2026, comemoramos os 10 anos da primeira observação direta de ondas gravitacionais. As medições foram realizadas pelo Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) nos Estados Unidos. A detecção das ondas gravitacionais trouxe novos elementos ao entendimento da teoria da gravitação.

Na teoria da gravitação universal, dentro da mecânica clássica, atribuída a Newton, o módulo da aceleração da gravidade decorrente da ação da força gravitacional da Terra em um corpo de massa mm, localizado na superfície da Terra, é

a) diretamente proporcional a mm, diretamente proporcional à massa da Terra (MM) e diretamente proporcional ao quadrado do raio da Terra.

b) independente de mm, diretamente proporcional à massa da Terra (MM) e inversamente proporcional ao quadrado do raio da Terra.

c) diretamente proporcional a mm, diretamente proporcional à massa da Terra (MM) e inversamente proporcional ao quadrado do raio da Terra.

d) independente de mm, diretamente proporcional à massa da Terra (MM) e diretamente proporcional ao quadrado do raio da Terra.

(Enunciado: Vestibular Unicamp 2027, 1ª fase — Comvest/Unicamp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à UNICAMP.

Resolução comentada

O que a questão pede: de que grandezas depende a aceleração da gravidade gg na superfície da Terra, e de que jeito.

Passo 1 — a força da gravitação universal. A Terra (massa MM, raio RR) atrai o corpo de massa mm com:

F=G M mR2F = \frac{G\,M\,m}{R^{2}}

Passo 2 — a aceleração. Pela 2ª lei de Newton, essa força é o peso do corpo, F=m gF = m\,g. Igualando:

m g=G M mR2m\,g = \frac{G\,M\,m}{R^{2}}

A massa mm aparece dos dois lados e se cancela:

g=G MR2g = \frac{G\,M}{R^{2}}

Lendo a fórmula: gg não depende de mm, é diretamente proporcional a MM e inversamente proporcional a R2R^{2}. É a alternativa B.

Por que não as outras: (A) e (C) põem mm na conta: quem depende de mm é a força (o peso), não a aceleração. (A) e (D) dizem que gg cresce com R2R^{2}, mas R2R^{2} está no denominador: quanto mais longe do centro, mais fraca a gravidade.

⚠️ A armadilha: confundir a força com a aceleração. Um corpo mais pesado sofre uma força maior, mas tem também mais inércia, e as duas coisas se compensam: na mesma altura, tudo cai com a mesma aceleração (sem resistência do ar).

A ideia em uma frase: g=GM/R2g = GM/R^{2}: a massa do corpo se cancela, e a gravidade só depende de quem atrai (M) e da distância ao centro (R).

Observação: gabarito extraoficial. A Comvest ainda não divulgou o gabarito oficial desta prova; a resposta abaixo é a da nossa resolução e será conferida com o gabarito oficial assim que ele sair.

Resposta: alternativa B (independente de mm, proporcional a MM e inversamente proporcional a R2R^{2}).

Resolução em vídeo

Resolução em vídeo da UNICAMP 2027 — canal Professor Filatte.

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