UPE 2023 (SSA 1) — questão 26 de Física

Enunciado em texto

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como $g = 10{,}0\ \text{m/s}^2$, densidade da água $\rho = 1{,}0\ \text{g/cm}^3$ e utilize $\pi = 3$.

A localização geográfica de qualquer lugar na superfície da Terra, em qualquer momento, pode ser feita pelo Sistema de Posicionamento Global (GPS). Tal sistema é constituído por uma constelação de satélites, composto de 24 satélites, distribuídos em 6 planos orbitais circulares, não mostrados na figura ao lado. Cada plano orbital tem 4 satélites. Cada satélite, munido por um relógio atômico e um transceptor que se comunicam com um receptor GPS na Terra por sinais de micro-onda. Cada satélite realiza duas revoluções orbitais em 24h em torno da Terra a uma altitude h de 21300 km, acima do raio da superfície da Terra $R_T$ de 6400 km, de modo que, qualquer ponto na superfície da Terra esteja visível por pelo menos quatro satélites.

[Figura: a Terra, de raio R_T, no centro; em volta, uma órbita (vista em perspectiva, como uma elipse) com quatro satélites; uma seta indica a altitude h entre a superfície da Terra e a órbita.]

Disponível em: http://www.ime.unicamp.br/~apmat/o-sistema-gps/. Acesso em 21/07/2022. Adaptada

Baseado no texto, qual é a velocidade orbital aproximada em km/h de cada satélite da constelação do GPS?

A) 340

B) 1250

C) 11000

D) 13850

E) 20215

(Enunciado e figura: SSA 1 — UPE 2023, Sistema Seriado de Avaliação — Universidade de Pernambuco.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade de Pernambuco (UPE).