UNIOESTE 2016 — questão 19 de Física
Enunciado em texto
O governo brasileiro prevê para o ano de 2016 o lançamento do Satélite Geoestacionário de Defesa e Comunicações Estratégicas (SGDC), que terá como função dar maior segurança às comunicações do País e ampliar a oferta de internet à população. O satélite geoestacionário tem a característica de mover-se com o período de rotação igual ao da Terra. Considere que um satélite geoestacionário, após colocado em órbita circular no plano do Equador terrestre, não sofre perturbações que o desvie da órbita. Assinale a afirmativa que fornece CORRETAMENTE informações sobre o movimento deste satélite geoestacionário.
(A) A força de atração gravitacional sobre o satélite geoestacionário em órbita é nula.
(B) O módulo da velocidade linear do satélite geoestacionário não depende da massa desse satélite.
(C) A Lei da Gravitação Universal não pode ser aplicada ao estudo do movimento de satélites artificiais.
(D) O vetor velocidade linear do movimento do satélite geoestacionário é constante.
(E) O módulo da aceleração tangencial do satélite geoestacionário é diferente de zero.
(Enunciado: Vestibular UNIOESTE 2016 — Unioeste.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE).
Resolução comentada
O que a questão pede: a afirmação correta sobre o movimento circular do satélite.
Passo 1 — a gravidade é a força centrípeta. Na órbita circular, a única força sobre o satélite (massa m, raio r) é a atração da Terra (massa M), e ela faz o papel de resultante centrípeta:
A massa m do satélite se cancela: a velocidade depende só da massa da Terra e do raio da órbita. É a alternativa B.
Por que não as outras: (A) se a força fosse nula, o satélite seguiria em linha reta e iria embora; é ela que curva a trajetória. (C) a lei da gravitação vale para qualquer par de massas, satélites incluídos. (D) o módulo da velocidade é constante, mas a direção muda o tempo todo (o vetor é tangente à circunferência). (E) no movimento circular uniforme a aceleração tangencial é zero; só existe a centrípeta.
⚠️ A armadilha: achar que o satélite “flutua” porque não há gravidade lá em cima (A). A gravidade a 36 000 km de altura ainda é bem apreciável; o satélite está em queda livre contínua em volta da Terra.
A ideia em uma frase: em órbita circular, a gravidade é a centrípeta, e v = √(GM/r) não depende da massa do satélite.
Resposta: alternativa B.
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.