Aceleração da Gravidade
Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre
Aceleração da Gravidade
01-(ITA-SP) Numa dada balança, a leitura é baseada na deformação de uma mola quando um objeto é colocado sobre sua plataforma. Considerando a Terra como uma esfera homogênea, assinale a opção que indica uma posição da balança sobre a superfície terrestre onde o objeto terá a maior leitura.
a) latitude de 45o
b) latitude de 60o
c) latitude de 90o
d) em qualquer ponto do equador
e) a leitura independe da localização da balança já que a massa do objeto é invariável
02-(UNESP-SP) Em abril deste ano, foi anunciada a descoberta de G581c, um novo planeta fora do nosso sistema solar e que tem algumas semelhanças com a Terra. Entre as várias características anunciadas está o seu raio, 1,5 vezes maior que o da Terra. Considerando que a massa específica desse planeta seja uniforme e igual à da Terra, utilize a lei de gravitação universal de Newton para calcular a aceleração da gravidade na superfície de G581c, em termos da aceleração da gravidade g, na superfície da Terra.
03-(UFRS) A segunda lei de Newton é aplicada à Força Peso, que é a força através da qual os objetos são atraídos pela Terra. A lei da gravitação universal é uma força pela qual os dois objetos sofrem atração de campo e obedece à lei do inverso do quadrado da distância. Considerando que a força peso de um objeto pode ser igualada à força gravitacional, podemos determinar a aceleração da gravidade conhecendo a massa do planeta Terra e a distância do seu centro ao ponto de interesse. De um modo geral, utilizamos o raio médio terrestre para obter g (médio). Entretanto, nosso planeta é achatado nos pólos em relação ao Equador. Assim sendo, podemos afirmar, quanto ao valor de g, que:
A) g (médio) > g (pólos) > g (Equador).
B) g (pólos) > g (médio) > g (Equador).
C) g (Equador) > g (médio) > g (pólos).
D) g (pólos) > g (Equador) > g (médio).
E) g (Equador) > g (pólos) > g (médio).
04-(PUC-MG) O texto abaixo refere-se às questões de números
Um dos atrativos da vida na Lua em geral era, sem dúvida alguma, a baixa gravidade, produzindo uma sensação de bem-estar generalizada. Contudo, isso, apresentava os seus perigos e era preciso que decorressem algumas semanas até que o emigrante procedente da Terra conseguisse adaptar-se. Um homem que pesasse na Terra noventa quilogramas-força (90 kgf) poderia descobrir, para grande satisfação sua, que na Lua seu peso seria de apenas 15 kgf. Se deslocasse em linha reta e velocidade constante, sentiria uma sensação maravilhosa, como se flutuasse. Mas, assim que resolvesse alterar o seu curso, virar esquinas ou deter-se subitamente, então perceberia que sua massa continuava presente.
(Adaptado de 2001: Uma odisséia no espaço, de Arthur C.Clark apud Beatriz Alvarenga e Antonio Maximo
Ribeiro da Luz. Curso de Física.)
Considerando-se a gravidade na Terra como 10m/s2 e 1kgf =10 N, é CORRETO afirmar que a gravidade na Lua será:
a) nula, a pessoa estaria sujeita apenas aos efeitos de sua própria massa.
b) aproximadamente de 1,6 m/s2.
c) aproximadamente 10m/s2, o que mudaria para o emigrante terrestre na Lua é sua massa, que diminuiria.
d) aproximadamente 10m/s2 e estaria na vertical para cima, facilitando a flutuação e o deslocamento
dos objetos.
e) aproximadamente 0,8m/s2
05-(UTF-PR) Um astronauta, na Lua, lança um objeto verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 4,0 m/s depois de 5,0 s ele retorna a sua mão. Qual foi a altura máxima atingida pelo objeto?
06-(UNICAMP-SP) Considere como sendo go a aceleração da gravidade na superfície da Terra de raio R. Calcule, em função de go, o valor da aceleração da gravidade numa altura h=2R da superfície da Terra.
07-(UNESP-SP) Considere um corpo na superfície da Lua. Pela Segunda lei de Newton, o seu peso é definido como o produto de sua massa m pela aceleração da gravidade g. Por outro lado, pela Lei da Gravitação Universal, o peso pode ser interpretado como a força de atração entre esse corpo e a Lua. Considerando a Lua como uma esfera de raio R=2,0.106m e massa M=7,0.1022kg, e sendo a constante de gravitação universal G=7,0.10-11Nm2/kg2, calcule:
a) a aceleração da gravidade na superfície da Lua
b) o peso de um astronauta, com 80kg de massa, na superfície da Lua.
08-(UFOP-MG) Quando uma nave espacial está em movimento orbital em torno da Terra, vemos que os astronautas e os objetos no interior da nave parecem “flutuar”. Das alternativas abaixo, a que melhor representa uma explicação física para o fenômeno é:
a) As acelerações, em relação à Terra, dos astronautas e dos objetos, no interior da nave são nulas.
b) As massas dos astronautas e dos objetos no interior da nave são nulas.
c) A nave, os astronautas e os objetos estão em queda livre.
d) Nenhuma força atua nos astronautas e objetos que estão no interior da nave.
e) A nave e o seu conteúdo estão fora do campo gravitacional criado pela Terra.
09-(UNESP-SP) Turistas que visitam Moscou podem experimentar a ausência de gravidade voando em aviões de treinamento de cosmonautas. Uma das maneiras de dar aos passageiros desses vôos a sensação de ausência de gravidade, durante um determinado intervalo de tempo, é fazer um desses aviões:
a) voar em círculos, num plano vertical, com velocidade escalar constante.
b) voar em círculos, num plano horizontal, com velocidade escalar constante.
c) voar verticalmente para cima, com aceleração igual a g.
d) voar horizontalmente, em qualquer direção, com aceleração igual a g.
e) cair verticalmente de grande altura, em queda livre.
10-(UFSCAR) Leia a tirinha
Não é difícil imaginar que Manolito desconheça a relação entre a força de gravidade e a forma de nosso planeta. Brilhantemente traduzida pela expressão criada por Newton, conhecida como a lei de gravitação universal, esta lei é por alguns aclamada como a quarta lei de Newton. De sua apreciação é correto entender que:
a) em problemas que envolvem a atração gravitacional de corpos sobre o planeta Terra, a constante de gravitação universal, inserida na expressão newtoniana da lei de gravitação, é chamada de aceleração da gravidade.
b) é o planeta que atrai os objetos sobre sua superfície e não o contrário, uma vez que a massa da Terra supera muitas vezes a massa de qualquer corpo que se encontra sobre a sua superfície.
c) o que caracteriza o movimento orbital de um satélite terrestre é seu distanciamento do planeta Terra, longe o suficiente para que o satélite esteja fora do alcance da força gravitacional do planeta.
d) a força gravitacional entre dois corpos diminui linearmente conforme é aumentada a distância que separa esses dois corpos.
e) aqui na Terra, o peso de um corpo é o resultado da interação atrativa entre o corpo e o planeta e depende diretamente das massas do corpo e da Terra.
11-(CEFET-PR) Sobre um satélite artificial colocado em órbita em torno da Terra, considere as seguintes afirmações:
I. A força resultante sobre o satélite é nula.
II. A força gravitacional atua sobre o satélite como força centrípeta.
III.O satélite não exerce sobre a Terra nenhuma força gravitacional.
IV. O satélite acabará caindo quando sua velocidade for diminuindo gradativamente
Quais estão corretas?
12-(UEMG-MG) Dois objetos de mesma massa são abandonados, simultaneamente, da mesma altura, na Lua e na Terra, em queda livre. Sobre essa situação, Carolina e Leila chegaram às seguintes conclusões:
Carolina: Como partiram do repouso e de uma mesma altura, ambos atingiram o solo com a mesma energia cinética.
Leila: Como partiram do repouso e da mesma altura, ambos atingiram o solo no mesmo instante.
Sobre tais afirmações, é CORRETO dizer que
a) as duas afirmações são falsas.
b) as duas afirmações são verdadeiras.
c) apenas Carolina fez uma afirmação verdadeira.
d) apenas Leila fez uma afirmação verdadeira.
13-(UNEMAT) Um objeto de massa igual a 60 kg tem peso na superfície da terra igual a 600 N. O peso deste objeto, estando ele a uma altura correspondente a 2/3 do raio da terra, será igual a: (Considere na superfície da terra: g= 10 m/s2).
14-(CEFET-MG) A massa da Terra e cerca de 80 vezes maior que a da Lua e o seu raio é de,
aproximadamente, 4 vezes maior que o da Lua. Se um pêndulo oscila na Terra com o período TT e, na Lua, com TL, então, a razão TT / TL, entre os períodos, é igual a
15-(UFT-TO) Equipe de cientistas descobre o primeiro exoplaneta habitável.
O primeiro exoplaneta habitável foi encontrado depois de observações que duraram 11 anos, utilizando uma mistura de técnicas avançadas e telescópios convencionais. A equipe descobriu mais dois exoplanetas orbitando em volta da estrela Gliese 581.
O mais interessante dos dois exoplanetas descobertos é o Gliese 581g, com uma massa três vezes superior à da Terra e um período
orbital (tempo que o planeta leva para dar uma volta completa em torno de sua estrela) inferior a 37 dias. O raio da órbita do Gliese 581g é igual à 20% do raio da órbita da Terra, enquanto sua velocidade orbital é 50% maior que a velocidade orbital da Terra. O Gliese 581g está “preso” à estrela, o que significa que um lado do planeta recebe luz constantemente, enquanto o outro é de perpétua escuridão. A zona mais habitável na superfície do exoplaneta seria a linha entre a sombra e a luz, com temperaturas caindo em direção à sombra e subindo em direção à luz. A temperatura média varia entre -31ºC e -12ºC, mas as temperaturas reais podem ser muito maiores na região de frente para a estrela (até 70 ºC) e muito menores na região contrária (até -40ºC). A gravidade no Gleise 581g é semelhante à da Terra, o que significa que um ser humano conseguiria andar sem dificuldades.
Os cientistas acreditam que o número de exoplanetas potencialmente habitáveis na Via Láctea pode chegar a 20%, dada a facilidade com que Gliese 581g foi descoberto. Se fossem raros, dizem os astrônomos, eles não teriam encontrado um tão rápido e tão próximo. No entanto, ainda vai demorar muito até que o homem consiga sair da Terra e comece a colonizar outros planetas fora do sistema solar”.
Considerando as órbitas do Gliese 581g e da Terra circulares com movimento uniforme, leia os itens abaixo:
I. Para que a aceleração gravitacional na superfície do Gliese 581g tenha valor igual à aceleração gravitacional na superfície da Terra, o raio do Gliese 581g deve ser menor do que o raio da Terra.
II. A massa da estrela em torno da qual o Gliese 581g orbita é inferior à metade da massa do Sol.
III. O Gliese 581g gira em torno de seu próprio eixo com a mesma velocidade angular com que orbita a sua estrela.
IV. A velocidade angular com que o Gliese 581g orbita sua estrela é menor do que a velocidade angular com que a terra orbita o Sol.
Marque a opção CORRETA:
(A) I e III são verdadeiras
(B) I e II são verdadeiras
(C) II e III são verdadeiras
(D) III e IV são verdadeiras
(E) II e IV são verdadeiras
16-(UNIOESTE)
No filme “2001: uma odisséia no espaço” (Stanley Kubrick, 1968) os tripulantes da estação espacial V desfrutam de “gravidade artificial”, um efeito produzido nos módulos circulares (de raio R) da estação espacial por sua rotação ao redor do eixo de simetria.
Se o raio vale R, qual deve ser a frequência angular de rotação ω para produzir uma aceleração igual a g?
A. ω = (g/R)1/2.
B. ω = (R/g)1/2.
C. ω = g.R.
D. ω = (g.R)1/2.
E. ω = g/R.
17-(UDESC-SC)
A aceleração centrípeta de um satélite que gira em uma órbita circular em torno da Terra é
é aproximadamente 10 vezes menor do que a aceleração gravitacional na superfície da Terra. A distância aproximada do satélite à superfície da Terra é: Dados: raio da Terra R=6,4.106m; massa da Terra M=6,0.1024kg; constante de gravitação universal G=6,7.10-11N.m2/kg2 e aceleração da gravidade na superfície da Terra g=10m/s2.
