Um satélite em uma órbita baixa da Terra não está realmente viajando através do vácuo. Pelo contrário, ele se move através do ar muito rarefeito. O atrito do ar resultante faz com que o satélite diminua de velocidade?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que está sendo perguntado aqui. A questão fala sobre um satélite que está orbitando perto da Terra e se ele está realmente viajando no vácuo ou se existe algo que está fazendo ele perder velocidade. O conteúdo que vamos usar envolve órbitas de satélites e o efeito da resistência do ar (atrito) nessas órbitas. Para resolver isso, vamos precisar saber como a resistência do ar afeta a velocidade de objetos em movimento em uma atmosfera, mesmo que seja muito rarefeita.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que mesmo em órbitas baixas, onde o satélite está mais próximo da Terra, ainda existe uma quantidade muito pequena de ar. Esse ar, apesar de rarefeito, cria uma força de resistência chamada arrasto ou atrito do ar. Essa força atua na direção oposta ao movimento do satélite.

Passo 3

Agora, vamos ver como isso afeta a velocidade do satélite. A força de arrasto pode ser calculada usando a fórmula:
onde:
  • é a densidade do ar,
  • é a velocidade do satélite,
  • é o coeficiente de arrasto,
  • é a área de seção transversal do satélite.
Mesmo que seja muito pequena, como o satélite se move a altas velocidades, o arrasto resulta em uma força contínua que vai diminuindo a velocidade do satélite ao longo do tempo.

Passo 4

Com a diminuição da velocidade, a órbita do satélite começa a decair, ou seja, ele vai se aproximando cada vez mais da Terra. Isso significa que o atrito do ar realmente está fazendo o satélite perder velocidade gradualmente.

Resposta

Sim, o atrito do ar faz com que o satélite diminua de velocidade.

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