Questões de Física - Mecânica - Gravitação - Velocidade de órbita
O planeta anão Ceres foi descoberto em 1801 por Giuseppe Piazzi. Resultados científicos recentes indicam que Ceres teria sido formado nas zonas mais afastadas do Sistema Solar e posteriormente lançado para a região onde se encontra atualmente, entre as órbitas de Marte e Júpiter. A tabela abaixo apresenta o período de translação T, a distância média ao Sol R, bem como T2, R3 e a razão (T2 /R3) para alguns planetas do Sistema Solar. De acordo com a 3ª Lei de Kepler, a razão (T2/R3) é constante.
A partir dos dados da tabela, pode-se concluir que o período orbital de Ceres, TCeres, é aproximadamente igual a
Um satélite artificial viaja em direção a um planeta ao longo de uma trajetória parabólica. À uma distância d desse corpo celeste, propulsores são acionados de modo a, a partir daquele instante, mudar o módulo da velocidade do satélite de vp para ve e também a sua trajetória, que passa a ser elíptica em torno do planeta, com semieixo maior a.
Sendo a massa do satélite desproporcionalmente menor que a do planeta, a razão ve/vp é dada por
Os satélites são ditos geoestacionários quando são colocados em uma órbita circular em torno da Terra. Para um observador sobre a sua superfície, o satélite comporta-se como se estivesse fixo em um determinado local no céu. A figura representa quatro possíveis órbitas circulares de satélites em relação ao plano equatorial da Terra. Todas as órbitas com período de 24 horas:
• Órbita polar — plano da órbita faz 90º com o plano equatorial;
• Órbita inclinada — plano da órbita faz um ângulo maior que 0º e menor que 90º com o plano equatorial;
• Órbita equatorial direta —- mesmo sentido de rotação da Terra e no plano equatorial;
• Órbita equatorial retrógrada — sentido de rotação oposto ao da Terra e no plano equatorial.
Para que um satélite fique geoestacionário, sua órbita deve ser
A Estação Espacial Internacional (ISS) é um gigantesco laboratório espacial em órbita a uma distância entre 335 e 460 km da Terra, com velocidade de cerca de 27000 km/h, com tripulantes a bordo de maneira contínua desde 2000, sendo o maior satélite artificial em órbita completando uma volta em torno da Terra em 92,8 min. Lançada em 28 de abril de 2015, para levar provisões ao espaço, uma nave-cargueiro teve problemas e não conseguiu realizar a manobra de aproximação e acoplamento à ISS. A nave assumiu uma órbita elíptica, mas equivocada, desintegrando-se dez dias depois do lançamento, ao entrar na camada densa da atmosfera.
Considere dois satélites ao redor da Terra, um de órbita circular com altura de 600 km e outro de órbita elíptica com perigeu de 300 km e apogeu de 600 km, ambos girando sobre um plano que coincide com o plano equatorial terrestre.
Em relação ao movimento desses satélites, é correto afirmar que
Uma sonda espacial de 32kg será enviada para Júpiter, onde a aceleração da gravidade é 26m/s2. Para efeito de testes, uma sonda idêntica será enviada à Iua, onde a gravidade vale 1,6m/s2.
Em relação à situação descrita acima, assinale a opção correta
Um satélite artificial move-se por uma órbita aproximadamente circular estável em torno de um planeta. Posteriormente, o satélite acelera até a velocidade de escape do campo gravitacional em que se encontra devido ao impulso recebido pela ejeção de gases.
Dados:
• constante universal da gravitação: G;
• raio da órbita circular estável original do satélite: r;
• massa do planeta: M;
•
A diferença entre o módulo da velocidade de escape do satélite e o módulo da sua velocidade na órbita estável original é de aproximadamente:
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