Lista de Exercicios PHet Gravidade e Orbitas Simulacao Interativa

Atividade PHet sobre Gravidade utilizando o OA Gravity and Orbits HTML5 Disponível em httpsphetcoloradoedusimshtmlgravityandorbitslatestgravityan dorbitsptBRhtml Gravidade 1660 Isaac Newton Gravidade Aceleração da gravidade Júpiter 2479 ms² Netuno 1115 ms² Saturno 1044 ms² Terra 978 ms² Vênus 887 ms² Urano 869 ms² Marte 3711 ms² Mercúrio 37 ms² Fg G m1 m2 r² G 667 x 10¹¹ Nm² kg² Mercúrio Vênus Terra Marte Júpiter Saturno Urano Netuno Sole Nettuno Urano Terra Saturno Giove wwwrealshadingit Questão 1 No OA Gravity and Orbits HTML5 selecione as opções indicadas nas setas vermelha e verde na imagem abaixo e observe o trajeto percorrido pela Lua e pela Terra ao redor do Sol Explique o por quê deste movimento Questão 2 Explique o que acontecerá com o sistema Sol Lua e Terra se a massa do Sol for a Aumentada em até 2 vezes b Diminuida pela metade Questão 3 O que acontecerá com o sistema Lua e Terra se diminuirmos o valor da massa da Terra Explique por que isso acontece Questão 4 Na imagem abaixo temos um satélite em órbita da terra Se selecionarmos a opção OFF onde está indicado pela seta verde o satélite passará em alguns segundos pelo ponto A B ou C Explique O objetivo desse experimento é estudar a interação gravitacional e como ela dita o movimento dos corpos celestes Vamos fazer uma série de simulações e discutir os resultados sob a luz do que foi estudado sobre a força gravitacional Questão 1 O movimento acontece pois o sistema é regido pela interação gravitacional A Lua descreve uma órbita em torno da Terra e o sistema TerraLua descreve uma órbita em torno do Sol Apesar da massa da Terra ser muito maior que a massa da Lua a interação gravitacional faz a Terra chacoalhar enquanto a Lua orbita em seu redor A combinação de todos esses movimentos é o que se vê na simulação Questão 2 a Se dobrarmos a massa do Sol o sistema SolTerraLua colapsa pois a atração gravitacional se torna grande demais para ser sustentada Se começarmos a simulação com a massa do sol multiplicada por 2 a Lua colide com o Sol e a Terra orbitará ao redor do sol e sua trajetória será uma elipse muito mais acentuada do que a usual Se dobrarmos a massa do Sol durante a simulação uma série de eventos distintos pode acontecer a depender do momento em que dobramos a massa do Sol a Terra colapsa com o Sol e a lua é ejetada para fora do sistema Terra e Lua colapsam Lua colide com a Terra que orbita o sol numa elipse bem fechada Lua é ejetada e a Terra orbita o Sol De qualquer modo em todas as situações o sistema colapsa b Se reduzirmos a massa do Sol pela metade a interação gravitacional não será forte o suficiente para manter o sistema TerraLua em órbita e eles terão uma velocidade maior que a velocidade de escape e portanto sairão de órbita e seguirão um caminho para longe do Sol Questão 3 Se diminuirmos a massa da Terra pela metade instantaneamente a Lua sai da órbita da Terra Se diminuirmos aos poucos a órbita da lua se torna mais espaçada o período aumenta e a área da órbita também aumenta Todas essas coisas acontecem pois a interação gravitacional que prende a Lua ao redor da Terra diminui com a diminuição da massa da Terra então a Lua fica mais livre em seu movimento Questão 4 O satélite passará pelo ponto B A força gravitacional mantém o satélite numa órbita basicamente circular Nessa trajetória circular a aceleração centrípeta devido à força gravitacional é a responsável por variar a direção do vetor velocidade conforme o satélite se move em torno da terra Se essa força é desligada então o satélite continuará por inércia seu movimento na direção do vetor V e passará pelo ponto B