Exercícios Resolvidos de Aceleração da gravidade no interior de cascas e esferas

Hugh D. Young e Roger A. Freedman, Física II – Mecânica, 10a ed. São Paulo: Addison Wesley, 2003, p. 29 ex. 38

Uma casca esférica, uniforme, de massa igual a Equation , possui um raio de Equation . (a) Ache a força gravitacional que essa casca exerce sobre uma massa pontual de Equation colocada nas seguintes distâncias do centro da casca: (i) Equation , (ii) Equation , (iii) Equation . (b) Desenhe um gráfico qualitativo do módulo da força gravitacional que essa esfera exerce sobre uma massa pontual Equation em função da distância Equation de Equation do centro da esfera. Inclua a região de Equation a Equation .

Passo 1

a)

(i) Para distâncias maiores que o raio da casca, basta acumular a massa no centro da casca:

Equation

Equation

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

(ii) Como a distância é menor que o raio da casca:

Equation

Passo 3

(iii) Novamente, como a distância é menor que o raio:

Equation

Passo 4

b)

Resposta

    1. Equation
    2. Equation
    3. Equation

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