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ENEM 2013 A Lei da Gravitação Universal, de Isaac Newton, estabelece a intensidade da força de atração entre duas massas


A Lei da Gravitação Universal, de Isaac Newton, estabelece a intensidade da força de atração entre duas massas. Ela é representada pela expressão:

onde m1 e m2 correspondem às massas dos corpos, d à distância entre eles, G à constante universal da gravitação e F à força que um corpo exerce sobre o outro.

O esquema representa as trajetórias circulares de cinco satélites, de mesma massa, orbitando a Terra.

Qual gráfico expressa as intensidades das forças que a Terra exerce sobre cada satélite em função do tempo?

SOLUÇÃO

Veja corpo em órbita submetido à força da gravidade.

Nele a força será constante em função do tempo, e terá a equação

Agora só nos resta saber qual força será maior ou menor.

O enunciado nos fala que os satélites tem a mesma massa, então todas as variáveis da equação são iguais com exceção da distância.

Vendo a equação sabemos que quanto maior a distância da terra menor será a força (inversamente proporcional ao quadrado).

Logo, o mais distante A sofrerá a menor força e o mais próximo E sofrerá a maior força gravitacional.

Portanto o gráfico é a letra B.

 

LETRA B