Cada nave espacial Voyager foi acelerada para velocidade de escape do Sol pela força gravitacional exercida por Júpiter na nave espacial. (b) A interação da nave com Júpiter satisfaz a definição de uma colisão elástica?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no exercício que você me mandou. A questão fala sobre como as naves Voyager foram aceleradas até a velocidade de escape do Sol pela força gravitacional exercida por Júpiter. E a parte (b) quer saber se essa interação entre a nave e Júpiter se encaixa na definição de uma colisão elástica. Para resolver isso, a gente vai precisar entender o que é uma colisão elástica e analisar se a interação gravitacional entre Júpiter e a nave se encaixa nessa definição.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é uma colisão elástica. Em física, uma colisão é considerada elástica quando duas condições são satisfeitas:
  1. Conservação da energia cinética: A energia cinética total dos corpos antes da colisão é igual à energia cinética total depois da colisão.
  2. Conservação do momento: O momento total dos corpos é mantido antes e depois da colisão.
Além disso, em colisões elásticas, não há geração de calor ou deformação permanente dos objetos envolvidos.

Passo 3

Agora, vamos olhar para a interação gravitacional entre Júpiter e a nave espacial Voyager. Essa interação é uma força gravitacional, que está agindo continuamente enquanto os dois corpos estão próximos. Diferente de uma colisão típica, onde há um impacto rápido e breve, a interação gravitacional é uma força de longo alcance que pode alterar a trajetória e a velocidade da nave, mas não de forma instantânea ou com um impacto físico direto.

Passo 4

Comparando isso com a definição de colisão elástica:
  • Energia cinética: Na interação gravitacional, a energia cinética da nave pode ser alterada pela força de Júpiter, mas não há necessariamente uma conservação da energia cinética total como acontece em colisões elásticas.
  • Momento: O momento da nave também pode mudar devido à força gravitacional, mas, novamente, não há uma troca direta de momento como em uma colisão elástica.
Além disso, não há geração de calor ou deformação permanente durante essa interação gravitacional.

Resposta

Não, a interação gravitacional entre a nave espacial Voyager e Júpiter não satisfaz a definição de uma colisão elástica.

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