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Fundação VUNESP · Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFC… 2022

Questão 42 — Física: Gravitação — Energia Potencial Gravitacional e Trabalho

Física Gravitação — Energia Potencial Gravitacional e Trabalho

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

Gabarito disponível

Uma nave espacial, de massa m, é lançada da superfície da Terra, de massa M, a uma distância R do centro da Terra equivalente ao raio superficial do nosso planeta. A força propulsora leva a nave até uma distância de vinte vezes R medida desse centro, onde deixa de agir, colocando a nave em órbita estável. Considerando G a constante de gravitação universal, e invariável a massa da nave durante todo o percurso, o trabalho realizado pela força propulsora nesse deslocamento deve ser dado por
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

O trabalho é a variação de energia potencial mais a energia cinética orbital: 39GMm/40R.

ΔU = GMm/R − GMm/(20R) = 19GMm/(20R). Na órbita estável a 20R, v² = GM/(20R), logo Ec = GMm/(40R). O trabalho é a soma: 38/40 + 1/40 = 39GMm/(40R).

Análise das alternativas

A, C, D e E: resultam de erro na variação da energia potencial ou de ignorar a energia cinética necessária à órbita.

Referência: Gravitação: energia potencial e órbitas.

Resolução comentada do VaiConcursos.

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Gabarito: B

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito — 010. Prova Objetiva — Magistério em Física — Versão A (página 28)