gravitação

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01) (ENEM) A tabela abaixo resume alguns dados importantes sobre os satélites de Júpiter. Ao observar os satélites de Júpiter pela primeira vez, Galileu Galilei fez diversas anotações e tirou importantes conclusões sobre a estrutura de nosso universo. A figura abaixo reproduz uma anotação de Galileu referente a Júpiter e seus satélites. De acordo com essa representação e com os dados da tabela, os pontos indicados por 1, 2, 3 e 4 correspondem, respectivamente, a: (A) Io, Europa, Ganimedes e Calisto. (B) Ganimedes, Io, Europa e Calisto. (C) Europa, Calisto, Ganimedes e Io. (D) Calisto, Ganimedes, Io e Europa. (E) Calisto, Io, Europa e Ganimedes. 02) (ENEM) O texto foi extraído da peça Tróilo e Créssida de William Shakespeare, escrita, provavelmente, em 1601. “Os próprios céus, os planetas, e este centro reconhecem graus, prioridade, classe, constância, marcha, distância, estação, forma, função e regularidade, sempre iguais; eis porque o glorioso astro Sol está em nobre eminência entronizado e centralizado no meio dos outros, e o seu olhar benfazejo corrige os maus aspectos dos planetas malfazejos, e, qual rei que comanda, ordena sem entraves aos bons e aos maus." (personagem Ulysses, Ato I, cena III). SHAKESPEARE, W. Tróilo e Créssida: Porto: Lello & Irmão, 1948. A descrição feita pelo dramaturgo renascentista inglês se aproxima da teoria (A) geocêntrica do grego Claudius Ptolomeu. (B) da reflexão da luz do árabe Alhazen. (C) heliocêntrica do polonês Nicolau Copérnico. (D) da rotação terrestre do italiano Galileu Galilei. (E) da gravitação universal do inglês Isaac Newton. 03) (ENEM) Um grupo de pescadores pretende passar um final de semana do mês de setembro, embarcado, pescando em um rio. Uma das exigências do grupo é que, no final de semana a ser escolhido, as noites estejam iluminadas pela lua o maior tempo possível. A figura representa as fases da lua no período proposto. Considerando-se as características de cada uma das fases da lua e o comportamento desta no período delimitado, pode-se afirmar que, dentre os fins de semana, o que melhor atenderia às exigências dos pescadores corresponde aos dias (A) 08 e 09 de setembro. (B) 15 e 16 de setembro.

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Gravitação

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Page 1: Gravitação

01) (ENEM) A tabela abaixo resume alguns dados importantes sobre os satélites de Júpiter.

Ao observar os satélites de Júpiter pela primeira vez, Galileu Galilei fez diversas anotações e tirou importantes conclusões sobre a estrutura de nosso universo. A figura abaixo reproduz uma anotação de Galileu referente a Júpiter e seus satélites.

De acordo com essa representação e com os dados da tabela, os pontos indicados por 1, 2, 3 e 4 correspondem, respectivamente, a: (A) Io, Europa, Ganimedes e Calisto. (B) Ganimedes, Io, Europa e Calisto. (C) Europa, Calisto, Ganimedes e Io. (D) Calisto, Ganimedes, Io e Europa. (E) Calisto, Io, Europa e Ganimedes.

02) (ENEM) O texto foi extraído da peça Tróilo e Créssida de William Shakespeare, escrita, provavelmente, em 1601.

“Os próprios céus, os planetas, e este centroreconhecem graus, prioridade, classe,

constância, marcha, distância, estação, forma,função e regularidade, sempre iguais;

eis porque o glorioso astro Solestá em nobre eminência entronizado

e centralizado no meio dos outros,e o seu olhar benfazejo corrige

os maus aspectos dos planetas malfazejos,e, qual rei que comanda, ordena

sem entraves aos bons e aos maus."(personagem Ulysses, Ato I, cena III).

SHAKESPEARE, W. Tróilo e Créssida: Porto: Lello & Irmão, 1948.

A descrição feita pelo dramaturgo renascentista inglês se aproxima da teoria

(A) geocêntrica do grego Claudius Ptolomeu. (B) da reflexão da luz do árabe Alhazen. (C) heliocêntrica do polonês Nicolau Copérnico.

(D) da rotação terrestre do italiano Galileu Galilei. (E) da gravitação universal do inglês Isaac Newton.03) (ENEM) Um grupo de pescadores pretende passar um final de semana do mês de setembro, embarcado, pescando em um rio. Uma das exigências do grupo é que, no final de semana a ser escolhido, as noites estejam iluminadas pela lua o maior tempo possível. A figura representa as fases da lua no período proposto. Considerando-se as características de cada uma das fases da lua e o comportamento desta no período delimitado, pode-se afirmar que, dentre os fins de semana, o que melhor atenderia às exigências dos pescadores corresponde aos dias

(A) 08 e 09 de setembro. (B) 15 e 16 de setembro. (C) 22 e 23 de setembro. (D) 29 e 30 de setembro. (E) 06 e 07 de outubro.

04) (ENEM) Nas discussões sobre a existência de vida fora da Terra, Marte tem sido um forte candidato a hospedar vida. No entanto, há ainda uma enorme variação de critérios e considerações sobre a habitabilidade de Marte, especialmente no que diz respeito à existência ou não de água líquida. Alguns dados comparativos entre a Terra e Marte estão apresentados na tabela.

Com base nesses dados, é possível afirmar que, dentre os fatores abaixo, aquele mais adverso à existência de água líquida em Marte é sua

(A) grande distância ao Sol. (B) massa pequena. (C) aceleração da gravidade pequena. (D) atmosfera rica em CO2.

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(E) temperatura média muito baixa.

05) (ENEM) 28. No Brasil, verifica-se que a Lua, quando esta na fase cheia, nasce por volta das 18 horas e se põe por volta das 6 horas. Na fase nova, ocorre o inverso: a Lua nasce às 6 horas e se põe às 18 horas, aproximadamente. Nas fases crescente e minguante, ela nasce e se põe em horários intermediários. Sendo assim, a Lua na fase ilustrada na figura acima poderá ser observada no ponto mais alto de sua trajetória no céu por volta de

A) meia-noite.B) três horas da madrugada.C) nove horas da manha.D) meio-dia.E) seis horas da tarde.

06) (ENEM)

A Ema

O surgimento da figura da Ema no céu, ao leste, no anoitecer, na segunda quinzena de junho, indica o início do inverno para os índios do sul do Brasil e o começo da estação seca para os do norte. É limitada pelas constelações de Escorpião e do Cruzeiro do Sul, ou Cut'uxu. Segundo o mito guarani, o Cut’uxu segura a cabeça da ave para garantir a vida na Terra, porque, se ela se soltar, beberá toda a água do nosso planeta. Os tupis-guaranis utilizam o Cut'uxu para se orientar e determinar a duração das noites e as estações do ano. A ilustração a seguir é uma representação dos corpos celestes que constituem a constelação da Ema, na percepção indígena.

A próxima figura mostra, em campo de visão ampliado, como povos de culturas não indígenas percebem o espaço estelar em que a Ema é vista.

Considerando a diversidade cultural focalizada no texto e nas figuras acima, avalie as seguintes afirmativas.

I A mitologia guarani relaciona a presença da Ema no firmamento às mudanças das estações do ano.II Em culturas indígenas e não-indígenas, o Cruzeiro do Sul, ou Cut'uxu, funciona como parâmetro de orientação espacial.III Na mitologia guarani, o Cut'uxu tem a importante função de segurar a Ema para que seja preservada a água da Terra.IV As três Marias, estrelas da constelação de Órion, compõem a figura da Ema.

É correto apenas o que se afirma em

A) I. B) II e III. C) III e IV.

D) I, II e III. E) I, II e IV.

07) (ENEM) Suponha que o universo tenha 15 bilhões de anos de idade e que toda a sua história seja distribuída ao longo de 1 ano — o calendário cósmico —, de modo que cada segundo corresponda a 475 anos reais e, assim, 24 dias do calendário cósmico equivaleriam a cerca de 1 bilhão de anos reais. Suponha, ainda, que o universo comece em 1.º de janeiro a zero hora no calendário cósmico e o tempo presente esteja em 31 de dezembro às 23 h 59 min 59,99 s. A escala abaixo traz o período em que ocorreram alguns eventos importantes nesse calendário.

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Se a arte rupestre representada ao lado fosse inserida na escala, de acordo com o período em que foi produzida, ela deveria ser colocada na posição indicada pela seta de número

A) 1. B) 2. C) 3. D) 4. E) 5.

08) (ENEM) O ônibus espacial Atlantis foi lançado ao espaço com cinco astronautas a bordo e uma câmera nova, que iria substituir uma outra danificada por um curto-circuito no telescópio Hubble. Depois de entrarem em órbita a 560 km de altura, os astronautas se aproximaram do Hubble. Dois astronautas saíram da Atlantis e se dirigiram ao telescópio. Ao abrir a porta de acesso, um deles exclamou: “Esse telescópio tem a massa grande, mas o peso é pequeno.”

Considerando o texto e as leis de Kepler, pode-se afirmar que a frase dita pelo astronauta

A) se justifica porque o tamanho do telescópio determina a sua massa, enquanto seu pequeno peso decorre da falta de ação da aceleração da gravidade. B) se justifica ao verificar que a inércia do telescópio é grande comparada à dele próprio, e que o peso do telescópio é pequeno porque a atração gravitacional criada por sua massa era pequena. C) não se justifica, porque a avaliação da massa e do peso de objetos em órbita tem por base as leis de Kepler, que não se aplicam a satélites artificiais. D) não se justifica, porque a força-peso é a força exercida pela gravidade terrestre, neste caso, sobre o telescópio e é a responsável por manter o próprio telescópio em órbita. E) não se justifica, pois a ação da força-peso implica a ação de uma força de reação contrária, que não existe naquele ambiente. A massa do telescópio poderia ser avaliada simplesmente pelo seu volume.

09) (ENEM) Um satélite de telecomunicações, t minutos após ter atingido sua órbita, está a r quilômetros de distância do centro da Terra. Quando r assume seus valores máximo e mínimo, diz-se que o satélite atingiu o apogeu e o perigeu, respectivamente. Suponha que, para esse satélite, o valor de r em função de t seja dado por

Um cientista monitora o movimento desse satélite paracontrolar o seu afastamento do centro da Terra. Para isso, ele precisa calcular a soma dos valores de r, no apogeu e no perigeu, representada por S.O cientista deveria concluir que, periodicamente, S atinge o valor de

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A) 12 765 km. B) 12 000 km. C)11 730 km.

D) 10 965 km. E)5 865 km.

10) (ENEM) A disparidade de volume entre os planetas é tão grande que seria possível colocá-los uns dentro dos outros. O planeta Mercúrio é o menor de todos. Marte é o segundo menor: dentro dele cabem três Mercúrios. Terra é o único com vida: dentro dela cabem sete Martes. Netuno é o quarto maior: dentro dele cabem 58 Terras. Júpiter é o maior dos planetas: dentro dele cabem 23 Netunos.

Revista Veja. Ano 41, no . 26, 25 jun. 2008 (adaptado)

Seguindo o raciocínio proposto, quantas Terras cabem dentro de Júpiter?

A)406 B)1 334 C)4002 D)9338 E)28014

11) (ENEM) Júpiter, conhecido como o gigante gasoso, perdeu uma das suas listras mais proeminentes, deixando o seus hemisfério sul estranhamente vazio. Observe a região em que a faixa sumiu, destacada pela seta.

A aparência de Júpiter é tipicamente marcada por duas faixas escuras em sua atmosfera - uma no hemisfério norte e outro no hemisfério sul. Como o gás está constantemente em movimento, o desaparecimento da faixa no planeta relaciona-se ao movimento das diversas camadas de nuvens em sua atmosfera. A luz do Sol, refletida nessas nuvens, gera a imagem que é captada pelos telescópios, no espaço ou na Terra. O desaparecimento da faixa sul pode ter sido determinado por uma alteração

A) na temperatura da superfície do planeta.B) no formato da camada gasosa do planeta.C) no campo gravitacional gerado pelo planeta.D) na composição química das nuvens do planeta.E) na densidade das nuvens que compõem o planeta.

12) (UFRN) A Lua, com seus encantos, esteve sempre povoando a imaginação dos artistas e

estimulando grandes idéias nos homens da ciência. Palco de grandes conquistas científicas, o ambiente lunar, comparado com o da Terra, possui um campo gravitacional fraco, o que torna impossível a manutenção de uma atmosfera na Lua. Sem atmosfera não há nada que filtre a radiação solar ou queime os meteoritos que freqüentemente caem e criam crateras no solo lunar. Após esse breve comentário sobre a Lua, professora Luana apresentou um painel ilustrando uma situação vivida por dois astronautas, Brian e Robert. No painel, constava o panorama do solo lunar cheio de crateras, um céu escuro, bem diferente do normalmente azulado aqui da Terra, e um belo flagrante da imagem de Brian refletida no capacete de Robert. Luana afirma que o capacete de Robert está funcionando como um espelho esférico convexo.

Considerando as informações e as imagens apresentadas, podemos concluir que

A) a imagem do capacete de Robert é real, e o tempo de queda na experiência de Brian é o mesmo para qualquer corpo. B) a imagem no capacete de Robert é virtual, e o impacto do meteorito não é audível pelos astronautas. C) o impacto do meteorito é audível pelos astronautas, e o tempo de queda na experiência de Brian é o mesmo para qualquer corpo. D) a ausência de atmosfera na Lua torna o céu escuro e faz com que os corpos, na experiência de Brian, caiam com acelerações diferentes.

13) (UFRN) O turismo chegou ao espaço! No dia 30/04/2001, o primeiro turista espacial da história, o norte-americano Denis Tito, a um custo de 20 milhões de dólares, chegou à Estação Espacial Internacional, que está se movendo ao redor da Terra. Ao mostrar o turista flutuando dentro da estação, um

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repórter erroneamente disse: “O turista flutua devido à ausência de gravidade”.

A explicação correta para a flutuação do turista é:

A) a força centrípeta anula a força gravitacional exercida pela Terra. B) na órbita da estação espacial, a força gravitacional exercida pela Terra é nula. C) a estação espacial e o turista estão com a mesma aceleração, em relação à Terra. D) na órbita da estação espacial, a massa inercial do turista é nula.

14) (UFRN) O céu, com sua beleza, despertou interesse de astrônomos admiráveis, a exemplo de Johannes Kepler, que entrou para a história da ciência como o “legislador dos céus”. Em sua sagacidade, Kepler enunciou leis que descrevem os movimentos de translação dos planetas em torno do Sol. Essas leis podem ser obtidas, partindo-se das leis do movimento e da gravitação universal de Newton. No tratamento newtoniano, sabe-se que a força gravitacional é de longo alcance, tipo central (força que depende da posição relativa entre os corpos), e que, apesar de ser a mais fraca de todas as interações conhecidas na natureza, rege a macroestrutura do universo, mantendo o nosso sistema solar coeso. Com base no texto acima e considerando o movimento de translação da Terra em torno do Sol, é correto afirmar que

A) o módulo do momento linear da Terra em relação ao Sol é constante. B) a energia cinética da Terra, no seu movimento de translação, em relação ao Sol, é constante. C) o momento angular da Terra em relação ao Sol é constante. D) a energia potencial gravitacional do sistema Terra-Sol é constante.

15) (UFRN) Uma sonda espacial pode aproveitar a energia gravitacional de um determinado corpo celeste, por exemplo um planeta, para aumentar sua velocidade e ser lançada na direção de um outro corpo celeste, conforme a figura abaixo. Esse aproveitamento de energia diminui o custo do lançamento dessa sonda num processo conhecido como “estilingue gravitacional”.

Considere:

o sistema constituído apenas pela sonda e o corpo celeste que produzirá o efeito “estilingue gravitacional”;

a interação gravitacional da sonda com esse corpo celeste como a única interação relevante ao processo.

A partir dessas informações, pode-se afirmar que, nesse processo, em virtude de

A) a força gravitacional ser uma força interna ao sistema, o momento linear associado a esse sistema se conservará. B) o momento de inércia do sistema, em relação a um eixo fixo no corpo celeste, não mudar, as forças externas ao sistema serão consideradas nulas. C) o trabalho da força resultante sobre a sonda ser nulo, a velocidade do centro de massa do sistema, para um observador no corpo celeste, mudará. D) a força gravitacional ser de longo alcance, a energia potencial gravitacional do sistema permanecerá constante.

16) (UFRN) A órbita da Terra em torno do Sol ocorre em um plano. Considere, na representação abaixo, que esse plano é o plano desta folha. Considere também que a distância entre a Terra e o Sol varia entre um mínimo de 147,1 milhões de quilômetros e um máximo de 152,1 milhões de quilômetros. Em cada opção de resposta abaixo, está representada uma possibilidade para aquela órbita. Nem o Sol nem a Terra estão indicados nas figuras, apenas a linha que representa tal órbita.

A opção que melhor representa a órbita da Terra em torno do Sol é:

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17) (UFRN) Leia o seguinte fragmento de texto:

A origem do universo é um tema que sempre interessou à humanidade. [...] No passado, a religião e a mitologia eram as únicas fontes de conhecimento. [...] [Depois] surgiu o pensamento filosófico. [...] Por fim, com o desenvolvimento da ciência, apareceu um outro modo de estudar a evolução do universo. Atualmente, a ciência predomina. [...] [Mas a] ciência não é o único modo de se estudar e tentar captar a realidade. O pensamento filosófico e o religioso têm também grande importância. [...] Somente conhecendo todas as fases pelas quais já passou o pensamento humano, podemos tentar avaliar corretamente o estágio atual de nossos conhecimentos [relativamente a qualquer assunto, em particular sobre a origem e a evolução do universo]. Para isso, não podemos nos limitar apenas às investigações mais recentes nem apenas à ciência. [...]

MARTINS, Roberto de Andrade. O Universo: teorias sobre sua origem e evolução. São Paulo: Moderna, 1994.

Do fragmento, pode-se concluir que

A) as concepções míticas, religiosas, filosóficas e históricas tiveram sua função, mas estão ultrapassadas e devem ser substituídas pelas concepções científicas. B) o estudo da origem e evolução do universo feito exclusivamente pela via científica é mais preciso porque a ciência é o melhor modo para se estudar a realidade. C) a compreensão do desenvolvimento do pensamento humano envolve, além das concepções científicas, concepções míticas e religiosas, história e filosofia. D) com o desenvolvimento da ciência, os outros modos de entender a evolução do universo passaram a contribuir apenas como fundamentação histórica.

18) (UFRN) Contrariando os ensinamentos da física aristotélica, Galileu Galilei (1564-1642) afirmou que, desprezando-se a resistência do ar, dois corpos de massas diferentes atingiriam simultaneamente o solo, se abandonados de uma mesma altura, num mesmo instante e com velocidades iniciais iguais a zero. Para demonstrar experimentalmente tal afirmativa, em um laboratório de Física, duas esferas de massas diferentes foram abandonadas de uma mesma altura, dentro de uma câmara de vácuo, e atingiram o solo ao mesmo tempo. Do experimento realizado, pode-se concluir também que as duas esferas chegaram ao solo

A) com a mesma velocidade, mas com energia cinética diferente. B) com a mesma energia cinética, mas com velocidade diferente. C) com diferentes valores de velocidade e de energia cinética. D) com os mesmos valores de energia cinética e de velocidade.

19) (UFRN) A partir do final da década de 1950, a Terra deixou de ter apenas seu único satélite natural – a Lua –, e passou a ter também satélites artificiais, entre eles os satélites usados para comunicações e observações de regiões específicas da Terra. Tais satélites precisam permanecer sempre parados em relação a um ponto fixo sobre a Terra, por isso são chamados de “satélites geoestacionários”, isto é, giram com a mesma velocidade angular da Terra.Considerando tanto a Lua quanto os satélites geoestacionários, pode-se afirmar que

A) as órbitas dos satélites geoestacionários obedecem às Leis de Kepler, mas não

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obedecem à Lei de Newton da Gravitação Universal.B) a órbita da Lua obedece às Leis de Kepler, mas não obedece à Lei de Newton da Gravitação Universal.C) suas órbitas obedecem às Leis de Kepler e à Lei de Newton da Gravitação Universal.D) suas órbitas obedecem às Leis de Kepler, mas não obedecem à Lei de Newton da Gravitação Universal.

20) (UFRN) Em seu livro “Diálogos sobre os dois Principais Sistemas do Mundo”, Galileu, através de seu personagem Salviati, refuta um dos principais argumentos aristotélicos sobre o movimento da Terra, defendido pelo personagem Simplício, que diz: “Se de fato a Terra tivesse um movimento diurno de rotação, uma torre do alto da qual se deixasse cair uma pedra, sendo transportada pela Terra em sua rotação, já se teria deslocado de muitas centenas de jardas para leste durante o tempo de queda da pedra, e a pedra deveria atingir o solo a essa distância da base da torre”. Seguindo o argumento de Simplício, poder-se-ia concluir que a Terra não gira, pois a pedra sempre cai atingindo o ponto verticalmente abaixo de onde foi solta. Entretanto, a argumentação de Simplício está equivocada, pois sabe-se que a Terra tem movimento de rotação, isto é, ela gira, e que a pedra cai no ponto abaixo do qual foi solta porque

A) sua velocidade de queda depende da velocidade linear da Terra. B) sua velocidade angular é igual à velocidade angular da Terra. C) sua aceleração angular é igual à aceleração da gravidade. D) sua aceleração linear depende da aceleração linear da Terra.