Lição de casa da aula: Velocidade Orbital Physics
Nesta atividade, nós vamos praticar a calcular a velocidade orbital de um objeto se movendo ao longo de uma órbita circular, dado seu raio orbital e a massa do objeto que orbita.
Q1:
Titã é a maior lua de Saturno. Supondo que Titã siga uma órbita circular, com um raio de 1 220 000 km e uma velocidade orbital de 5,57 km/s, calcule a massa de Saturno. Use um valor de m3⋅kg−1⋅s−2 para a constante gravitacional universal. Dê sua resposta para três algarismos significativos.
- A kg
- B kg
- C kg
- D kg
- E kg
Q2:
Um satélite segue uma órbita circular ao redor da Terra a uma distância radial e com uma velocidade orbital . Se o satélite se aproximasse da Terra e seguisse uma órbita circular com um raio de , a que velocidade, em termos de , teria que se mover para manter sua órbita?
- A
- B
- C
- D
- E
Q3:
Um satélite segue uma órbita circular ao redor da Terra a uma distância radial e com uma velocidade orbital . Em que raio, em termos de , o satélite teria que orbitar para ter uma velocidade orbital de ?
- A
- B
- C
- D
- E
Q4:
Para um satélite realizar uma órbita circular em torno da Terra num raio de 10 000 km, qual é a velocidade orbital que deve ter? Utilize o valor de kg para a massa da Terra e m3⋅kg−1⋅s−2 para o valor da constante de gravitação universal. Apresente a resposta com 3 algarismos significativos.
Q5:
Qual é a linha no gráfico que mostra a relação entre a velocidade orbital e o raio orbital de objetos que se movem em órbitas circulares devido à gravidade?
- AA linha laranja
- BA linha verde
- CA linha vermelha
- DA linha azul
Q6:
Um planeta tem uma órbita circular em torno de uma estrela. Ele orbita a estrela a uma velocidade de 17,9 km/s , e a estrela tem uma massa de kg. Qual é o raio da órbita do planeta em unidades astronômicas? Use um valor de m3/kg⋅s2 para a constante gravitacional universal e m para o comprimento de 1 ua. Dê sua resposta para 3 algarismos significativos.
Q7:
O Nilesat 201 é um satélite de comunicações que orbita a Terra em um raio de 35 800 km. Qual é a velocidade orbital do Nilesat 201? Suponha que o satélite siga uma órbita circular. Use um valor de kg para a massa da Terra e m3/kg⋅s2 para a constante gravitacional universal. Dê sua resposta para três algarismos significativos.
Q8:
A fórmula pode ser utilizada para calcular a massa, , de um planeta ou de uma estrela dados o período orbital, , e o raio orbital, , de um objeto que se está a mover ao longo de um órbita circular em torno de um daqueles. Um planeta é descoberto orbitar uma estrela distante com um período de 105 dias e um raio de 0,480 ua. Qual é a massa da estrela? Utilize o valor de m3/kg⋅s2 para a constante de gravitação universal e m para o comprimento de 1 ua. Apresente a resposta em notação científica com duas casas decimais.
- A kg
- B kg
- C kg
- D kg
- E kg
Q9:
Io é uma das quatro luas Galileanas de Júpiter. Io realiza uma órbita completa em torno de Júpiter a cada 1,77 dias. Assumindo que a órbita é circular com um raio de 422 000 km, calcule a massa de Júpiter. Utilize o valor de m3/kg⋅s2 para a constante de gravitação universal. Apresente a resposta em notação científica com duas casas decimais.
- A kg
- B kg
- C kg
- D kg
- E kg
Q10:
Fobos é a maior lua de Marte. Esta orbita Marte a uma velocidade de 2,14 km/s. Assumindo que a lua segue uma órbita circular, qual é o raio da sua órbita? Utilize o valor de kg para a massa de Marte e o valor de m3/kg⋅s2 para a constante de gravitação universal. Apresente a resposta na unidade quilômetro, arredondada às unidades.