Cada nave espacial Voyager foi acelerada para velocidade de escape do Sol pela força gravitacional exercida por Júpiter na nave espacial. (a) A força gravitacional é uma força conservativa ou não conservativa?
Passo 1
Vamos entender o que a pergunta está nos pedindo. A questão fala sobre uma nave espacial Voyager que foi acelerada até a velocidade de escape do Sol usando a força gravitacional exercida por Júpiter. Queremos saber se essa força gravitacional é conservativa ou não conservativa. Para resolver isso, precisamos entender o que significa uma força ser conservativa e verificar se a força gravitacional se encaixa nessa definição.
Passo 2
Primeiro, vamos definir o que é uma força conservativa. Uma força é considerada conservativa se o trabalho que ela realiza em um objeto que se move entre dois pontos depende apenas das posições inicial e final, e não do caminho que o objeto percorre. Além disso, para forças conservativas, podemos definir uma energia potencial associada a elas, que nos ajuda a calcular o trabalho realizado de forma mais fácil.
Passo 3
Agora, vamos analisar a força gravitacional. A gravidade é uma força que atua a distância e sempre atrai os objetos em direção ao centro de massa. No caso da força gravitacional exercida por Júpiter na nave espacial, sabemos que o trabalho realizado por essa força depende apenas da posição inicial e final da nave, e não de como ela se moveu de um ponto a outro. Isso significa que a gravidade tem uma energia potencial associada e cumpre todas as características de uma força conservativa.
Resposta
A força gravitacional exercida por Júpiter na nave espacial é uma força conservativa.