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Exercícios sobre aceleração da gravidade

Esta lista de exercícios trata da aceleração da gravidade, que pode ser calculada em termos da massa e do raio de um planeta por meio da lei da gravitação universal, de Isaac Newton.

Questão 1

(UFGRS) Considerando que o módulo da aceleração da gravidade na Terra é igual a 10 m/s2, é correto afirmar que, se existisse um planeta cuja massa e cujo raio fossem quatro vezes superiores aos da Terra, a aceleração da gravidade seria de:

a) 2,5 m/s2

b) 5 m/s2

c) 10 m/s2

d) 20 m/s2

e) 40 m/s2

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Questão 2

(UFGRS) Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo.

  1. ( ) Um objeto colocado em uma altitude de 3 raios terrestres acima da superfície da Terra sofrerá uma força gravitacional 9 vezes menor do que se estivesse sobre a superfície.

  2. ( ) O módulo da força gravitacional exercida sobre um objeto pode sempre ser calculado por meio do produto da massa desse objeto e do módulo da aceleração da gravidade do local onde ele se encontra.

  3. ( ) Objetos em órbitas terrestres não sofrem a ação da força gravitacional.

  4. ( ) Se a massa e o raio terrestre forem duplicados, o módulo da aceleração da gravidade na superfície terrestre reduz-se à metade.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

a) V – V – F – F

b) F – V – F – V

c) F – F – V – F

d) V – F – F – V

e) V – V – V – F

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Questão 3

A sensação de estar sem peso, como quando estamos caindo em queda livre, é conhecida como:

a) peso

b) inércia

c) imponderabilidade

d) gravidade

e) aceleração

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Questão 4

Qual seria o valor da aceleração gravitacional na superfície de um planeta cujo raio é igual a duas vezes o raio da Terra e cuja massa é igual oito vezes à massa da Terra? Considere a aceleração da gravidade terrestre igual a 10 m/s².

a) 5 m/s²

b) 10 m/s²

c) 20 m/s²

d) 8 m/s²

e) 4 m/s²

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Respostas

Resposta Questão 1

letra a.

Resolução:

Para respondermos à pergunta, é necessário utilizarmos a fórmula que permite calcular a aceleração da gravidade em termos da massa e do raio do planeta. Confira:

Usando a fórmula da gravidade, encontramos a aceleração gravitacional no planeta (gP) com base na aceleração gravitacional da Terra (gT), dessa maneira, descobrimos que a alternativa correta é a letra A.

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Resposta Questão 2

letra B.

Resolução:

Vamos analisar as alternativas:

  1. ( F ) A aceleração da gravidade é medida em relação ao centro da Terra, dessa maneira, de acordo com a situação descrita, a distância entre o ponto e o centro da Terra é de 4 raios terrestres. Com base na fórmula da aceleração gravitacional, que é inversamente proporcional ao quadrado do raio, a aceleração da gravidade, nesse ponto, será 16 vezes menor que a aceleração da gravidade na superfície da Terra.

  2. ( V ) Força gravitacional e peso são a mesma coisa. Para calcular o peso, é necessário fazer o produto entre a massa do corpo e a aceleração da gravidade local.

  3. ( F ) Mesmo em órbita, os objetos ainda sofrem atração gravitacional. A sensação de estar sem peso ocorre em razão da imponderabilidade, ocasionada pela queda livre do corpo que está em órbita em relação à Terra.

  4. ( V ) Uma vez que a aceleração da gravidade é inversamente proporcional ao quadrado do raio do planeta, ao duplicar massa e raio, o módulo da gravidade será multiplicado por 2 e dividido por 4, logo, a aceleração da gravidade será dividida pela metade. 

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Resposta Questão 3

letra C. Quando caímos sem a ação das forças de arraste do ar e em razão da força de atração gravitacional, experimentamos uma sensação conhecida como imponderabilidade.

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Resposta Questão 4

letra C. Para respondermos à questão, usaremos a fórmula da aceleração da gravidade, escrita em termos da massa do planeta e do raio:

O cálculo realizado mostra que a aceleração da gravidade do planeta descrito deve ser igual a 20 m/s², portanto a resposta correta é a letra C.

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