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Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) 2020

Questão 52 — Física: Gravitação Universal — Aceleração da Gravidade

Física Gravitação Universal — Aceleração da Gravidade

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

Gabarito disponível

Desde os primórdios da civilização, o ser humano é fascinado pelo estudo da astronomia. Mas, foi durante a segunda metade do século passado que a ousadia de conhecer o universo mais de perto pode ser concretizada. Agora, a meta é alcançar outras galáxias, uma vez que o sistema solar e a via Láctea parecem estar desbravados. Imagine-se uma nave partindo da superfície da Terra, de massa M e raio superficial R, e chegando na superfície de outro corpo celeste esférico de raio superficial igual a décima parte de R. Medidas feitas com a queda livre de um corpo de prova nessa superfície revelam que tal corpo demora 4,0 s para cair livremente de uma altura de 1,6 m. Se a aceleração da gravidade na superfície da Terra é de 10 m/s², é correto afirmar que a massa desse corpo celeste é, em relação a M,
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

Massa do corpo celeste a partir de g medido por queda livre.

Pela queda, h = g't²/2, então g' = 2·1,6/16 = 0,2 m/s². Como g = GM/R², vale g'/g = (M'/M)·(R/R')² = 100·M'/M. Logo 0,2/10 = 100·M'/M, e M' = M/5000.

Análise das alternativas

A, B, D e E ignoram o fator (R/R')² = 100 ou erram o cálculo de g'. Só 1/5000 é consistente com g' = 0,2 m/s² e raio igual a R/10.

Referência: Gravitação universal: g = GM/R² e queda livre h = gt²/2.

Resolução comentada do VaiConcursos.

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Gabarito: C

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito — página 31 (Magistério de Física, Versão A)