Atividade: Movimento de Planetas, Luas e Satélites

Nesta atividade, nós vamos praticar a descrição das velocidades e acelerações de planetas, luas e satélites artificiais que se movem em órbitas circulares.

Q1:

A tabela mostra alguns dados sobre a lua de Saturno, Titã. Usando esses dados, calcule o período orbital de Titã ao redor de Saturno. Suponha que Titã tenha uma órbita circular. Dê sua resposta em dias para o dia mais próximo.

Titã (lua de Saturno)
Diâmetro 5 1 5 0 km
Raio Orbital 1 2 2 0 0 0 0 km
Velocidade Orbital 5,57 km/s
Massa 1 , 3 5 × 1 0 kg

Q2:

Acima de que linha de latitude ou longitude os satélites geoestacionários orbitam?

  • AO Trópico de Capricórnio
  • BO Trópico do Câncer
  • CO Primeiro Meridiano
  • DO Equador
  • E 6 0 longitude

Q3:

O diagrama mostra duas órbitas possíveis diferentes de um objeto em torno de uma estrela.

Qual das seguintes opções descreve corretamente a forma da órbita (a)?

  • AAltamente Elíptica
  • BElíptica
  • CEspiral
  • DCircular
  • EHelicoidal

Qual das seguintes opções descreve corretamente a forma da órbita (b)?

  • AAltamente Elíptica
  • BHelicoidal
  • CEspiral
  • DCircular
  • EEsférica

Q4:

Os satélites de comunicação são frequentemente colocados em órbitas geoestacionárias. Por que ocorre isso?

  • AA órbita geoestacionária é a menor altura em que os satélites podem orbitar; assim, é mais fácil colocar um satélite em uma órbita geoestacionária.
  • BUma órbita geoestacionária é a órbita mais eficiente em termos de energia; assim, é mais barato manter um satélite em órbitas geoestacionárias do que outras órbitas.
  • CUm satélite em órbita geoestacionária fica no mesmo ponto do sistema solar em relação ao Sol; assim, a posição do satélite não precisa ser rastreada.
  • DUm satélite em órbita geoestacionária fica no mesmo ponto no céu, facilitando a localização do satélite e o envio e recebimento de sinais.
  • EA órbita geoestacionária é a altura máxima na qual os satélites podem orbitar sem sair da órbita da Terra. Os satélites orbitam a esta altura porque é onde há mais espaço; assim, os satélites não colidirão um com o outro.

Q5:

Planetas que orbitam próximos a uma estrela movem-se em volta da estrela. Planetas que orbitam longe de uma estrela movem-se em volta da estrela.

  • Amais rápido, mais devagar
  • Bmais devagar, mais rápido

Q6:

Qual é o período da órbita de um satélite geoestacionário?

Q7:

A Terra orbita o Sol a uma distância de 1 , 5 0 × 1 0 km. Vênus orbita o Sol a uma distância de 1 , 0 8 × 1 0 km. Qual planeta está se movendo mais rápido ao redor do Sol?

  • AVênus
  • BTerra

Q8:

O diagrama mostra quatro planetas orbitando uma estrela. Todos os planetas têm órbitas circulares.

Qual planeta está se movendo mais rápido?

  • APlaneta 3
  • BPlaneta 2
  • CPlaneta 4
  • DPlaneta 1

Qual planeta está se movendo mais devagar?

  • APlaneta 3
  • BPlaneta 2
  • CPlaneta 1
  • DPlaneta 4

O Planeta 3 está se movendo mais rápido, mais devagar ou na mesma velocidade que o Planeta 2?

  • AMais rápido
  • BNa mesma velocidade
  • CMais devagar

Q9:

Um satélite orbita a Terra com um raio orbital de 7 7 2 0 km e move-se a uma velocidade de 7,2 km/s. O satélite tem uma órbita circular.

Qual é o perímetro da órbita do satélite? Apresente a resposta em quilómetros com 3 algarismos significativos.

Qual é o período da órbita do satélite? Apresente a resposta em minutos arredondado às unidades.

Q10:

Um satélite orbita a Terra com um raio orbital de 4 2 2 0 0 km e move-se a uma velocidade de 3,1 km/s. O satélite tem uma órbita circular.

Qual é o perímetro da órbita do satélite? Apresente a resposta em quilómetros com 3 algarismos significativos.

Qual é o período da órbita do satélite? Apresente a resposta em horas arredondadas às unidades.

Q11:

Qual das seguintes é a fórmula correta para a velocidade orbital de um satélite com uma órbita circular em torno de um planeta sabendo o seu raio orbital e o período orbital? 𝑇 representa o período orbital, 𝑣 representa a velocidade orbital e 𝑟 representa o raio orbital.

  • A 𝑣 = 𝑟 𝑇
  • B 𝑣 = 𝑇 2 𝜋 𝑟
  • C 𝑣 = 𝜋 𝑟 𝑇
  • D 𝑣 = 2 𝜋 𝑟 𝑇
  • E 𝑣 = 𝑇 2 𝜋 𝑟

Q12:

O diagrama mostra a órbita de um cometa ao redor do sol. O cometa leva 84 anos para completar uma órbita completa.

Calcule o período de tempo da órbita do cometa em segundos. Use um valor de 365 para o número de dias em um ano. Dê sua resposta em notação científica para 3 números significativos.

  • A 2 , 6 5 × 1 0 s
  • B 1 1 0 × 1 0 s
  • C 1 1 0 × 1 0 s
  • D 2 , 6 5 × 1 0 s

Em que ponto da órbita do cometa sua velocidade será maior?

  • AQuando está mais perto do sol
  • BQuando está mais longe do sol

Q13:

Mercúrio perfaz 364 milhões de quilómetros ao fim de uma translação completa em torno do Sol. Assumindo que Mercúrio tem uma órbita circular, qual é a distância do Sol a Mercúrio? Apresenta a resposta com 2 algarismos significativos.

Q14:

Marte orbita o Sol a uma distância de cerca de 2 2 8 0 0 0 0 0 0 k m . Assumindo que Marte tem uma órbita circular, qual é a distância percorrida pelo planeta ao fim de uma órbita completa? Apresente a a resposta em notação científica com uma casa decimal.

  • A 3 , 4 × 1 0 k m
  • B 1 , 6 × 1 0 k m
  • C 2 , 2 8 × 1 0 k m
  • D 1 , 4 × 1 0 km

Q15:

A tabela mostra as alturas de três satélites a orbitar a Terra. Todos os satélites seguem uma órbita circular.

Satélite Terra ICESat-2 Eutelsat 113 West A
Altura acima da Superfície da Terra 709 km 496 km 3 5 8 0 0 km

Qual dos satélites demora mais tempo a realizar uma órbita completa em torno da Terra?

  • ATerra
  • BICESat-2
  • CEutelsat 113 West A

Qual dos satélites demora menos tempo a realizar uma órbita completa em torno da Terra?

  • AICESat-2
  • BTerra
  • CEutelsat 113 West A

Eutelsat 113 West A é um satélite geoestacionário. Quanto tempo demora a realizar uma órbita completa em torno da Terra?

Q16:

A tabela mostra os períodos de orbita de três satélites que orbitam a Terra. Cada satélite segue uma órbita circular.

Satélite Americom-8 NOAA-15 Jason-2
Período da Órbita 24 horas 101 minutos 113 minutos

Qual dos satélites está mais próximo da Terra?

  • AAmericom-8
  • BJason-2
  • CNOAA-15

Qual dos satélites está mais afastado da Terra?

  • AAmericom-8
  • BNOAA-15
  • CJason-2

Qual dos satélites está em órbita geoestacionária?

  • ANOAA-15
  • BJason-2
  • CAmericom-8

Q17:

O Satélite A dá uma volta completa à Terra em 12 horas. O Satélite B dá uma volta completa à Terra em 2 horas. Qual dos satélites está mais próximo da Terra?

  • ASatélite B
  • BSatélite A

Q18:

Um satélite geoestacionário orbita a Terra com um período de horas. Satélites geoestacionários orbitam sobre 36‎ ‎000 km acima do , movendo-se na mesma direção da rotação da Terra.

  • A48, Polo Norte
  • B12, Equador
  • C24, Polo Sul
  • D24, Equador
  • E12, Trópico de Capricórnio

Q19:

O diagrama mostra um planeta orbitando uma estrela. O planeta tem uma órbita circular. 𝐹 mostra a direção da força gravitacional que atua no planeta e 𝑣 mostra a direção da velocidade do planeta.

Enquanto o planeta orbita a estrela, a magnitude da velocidade , mas a direção da velocidade .

  • Adiminui, não muda
  • Baumenta, não muda
  • Caumenta, muda
  • Dpermanece a mesma, muda
  • Ediminui, muda

Enquanto o planeta orbita a estrela, a magnitude de sua aceleração , mas a direção da aceleração .

  • Apermanece a mesma, muda
  • Baumenta, muda
  • Cdiminui, não muda
  • Daumenta, não muda
  • Ediminui, muda

Em qual direção a aceleração do planeta está em órbita da estrela?

  • APara a estrela
  • BLonge da estrela
  • CAo longo do caminho da órbita
  • DPerpendicular à direção da estrela do planeta

Qual é o ângulo entre a velocidade do planeta e sua aceleração?

Q20:

Qual dos quatro diagramas representa corretamente o sentido da velocidade do planeta, em qualquer instante de tempo, enquanto orbita a estrela?

  • A(c)
  • B(b)
  • C(d)
  • D(a)

Q21:

Os planetas num sistema solar são mantidos em órbita pela força da gravidade que atua entre os planetas e a estrela. Em que direção a força da gravidade entre a estrela e um planeta puxará o planeta?

  • AAo longo da órbita
  • BAfasta-o da estrela
  • CPerpendicular à direção da estrela para o planeta
  • DEm direção à estrela
  • EEm direção ao centro do planeta

Q22:

Num sistema solar, a gravidade atua entre a estrela e os planetas para manter os planetas em órbita. Qual dos seguintes quatro diagramas representa corretamente a direção da força da gravidade que atua no planeta à medida que se desloca na sua órbita circular?

  • A(d)
  • B(a)
  • C(c)
  • D(b)

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