O conhecimento do ser humano sobre o Universo ainda é bastante precário. Muitas teorias cosmológicas foram sendo desenvolvidas até que Kepler e Newton estabelecessem leis que nos permitissem avançar nessa área. Tendo como base esses conhecimentos, assinale o que for correto.
- A terceira lei de Kepler afirma que 2) Considere que a órbita de um planeta em torno de sua estrela seja praticamente circular. Esse planeta descreve um quarto de sua órbita em torno dessa estrela em 48 dias terrestres. Sendo o raio de sua órbita igual a 8.000 km , podemos afirmar, então, que sua velocidade areolar, ou seja, a razão entre a área varrida e o tempo para fazer esse movimento, tem valor maior que
. (Dado
).
- O astrônomo Grego Ptolomeu, no século II d.C., propôs um sistema planetário heliocêntrico (Sol no centro). Mais tarde, Nicolau Copérnico, polonês que viveu de 1.473 a 1.543, publicou a obra 4) Um certo planeta A tem o triplo da massa do planeta B e o raio 3 vezes menor. Então, a relação entre as acelerações da gravidade desses planetas será
.
- Velocidade de escape é a menor velocidade com que se deve lançar um corpo da superfície da Terra para que a atração do planeta sobre esse corpo seja tão pequena que possa ser desprezada.
Passo 1
Vamos resolver o exercício sobre teorias cosmológicas e leis de Kepler! Vamos precisar entender as leis de Kepler, conceitos de física como velocidade areolar e aceleração da gravidade, além de um pouquinho de história da astronomia. Vamos analisar cada uma das afirmações para ver quais estão corretas.
Passo 2
Afirmação 1: A terceira lei de Kepler afirma que…
A terceira lei de Kepler, também conhecida como a lei dos períodos, estabelece uma relação entre o tempo que um planeta leva para orbitar o Sol e a distância média desse planeta ao Sol. A fórmula é:
A terceira lei de Kepler, também conhecida como a lei dos períodos, estabelece uma relação entre o tempo que um planeta leva para orbitar o Sol e a distância média desse planeta ao Sol. A fórmula é:
Isso significa que o quadrado do período orbital (
) é proporcional ao cubo da distância média (
). Portanto, a afirmação está correta se estiver relacionando período e distância dessa forma.
Passo 3
Afirmação 2: Considerando que a órbita de um planeta em torno de sua estrela seja praticamente circular. Esse planeta descreve um quarto de sua órbita em torno dessa estrela em 48 dias terrestres. Sendo o raio de sua órbita igual a 8.000 km, podemos afirmar, então, que sua velocidade areolar, ou seja, a razão entre a área varrida e o tempo para fazer esse movimento, tem valor maior que
. (Dado
).
Vamos calcular a velocidade areolar (
).
Primeiro, a área de um quarto de órbita circular:
O tempo para varrer essa área é 48 dias. Convertendo 48 dias para horas:
Agora, a velocidade areolar:
Comparando com
, a velocidade areolar é ligeiramente menor.
Portanto, a afirmação de que é maior que
está incorreta.
Passo 4
Afirmação 3: O astrônomo Grego Ptolomeu, no século II d.C., propôs um sistema planetário heliocêntrico (Sol no centro). Mais tarde, Nicolau Copérnico, polonês que viveu de 1473 a 1543, publicou a obra…
Historicamente, Ptolomeu propôs o modelo geocêntrico, onde a Terra está no centro do universo. Já Copérnico foi o que propôs o modelo heliocêntrico, com o Sol no centro. Portanto, a afirmação está incorreta ao atribuir a Ptolomeu o sistema heliocêntrico.
Passo 5
Afirmação 4: Um certo planeta A tem o triplo da massa do planeta B e o raio 3 vezes menor. Então, a relação entre as acelerações da gravidade desses planetas será
.
A aceleração da gravidade na superfície de um planeta é dada por:
Onde
é a constante gravitacional,
é a massa e
é o raio.
Para o planeta A:
Portanto, a relação está correta:
.
Passo 6
Afirmação 5: Velocidade de escape é a menor velocidade com que se deve lançar um corpo da superfície da Terra para que a atração do planeta sobre esse corpo seja tão pequena que possa ser desprezada.
A definição correta de velocidade de escape é a velocidade mínima necessária para que um objeto consiga escapar completamente da atração gravitacional de um corpo celeste, sem necessidade de propulsão adicional. A afirmação está incorreta, pois a velocidade de escape não apenas reduz a atração, mas permite que o objeto escape totalmente da influência gravitacional.
Resposta
As afirmações corretas são 1 e 4.