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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 73 (CFS 1) da EEAR 2016

CFS 1 · Física: Leis de Newton e aplicações

– A atração gravitacional que o Sol exerce sobre a Terra vale 3{,}5 \times 10^{22}\text{ N}. A massa da Terra vale 6{,}0 \times 10^{24}\text{ kg}. Considerando que a Terra realiza um movimento circular uniforme em torno do Sol, sua aceleração centrípeta (\text{m/s}^2) devido a esse movimento é, aproximadamente

  1. A
    6{,}4 \times 10^2
  2. B
    5{,}8 \times 10^{-3}
  3. C
    4{,}9 \times 10^{-2}
  4. D
    2{,}1 \times 10^3
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Resolução comentada

No movimento circular uniforme, a única força que age como resultante centrípeta é a atração gravitacional do Sol. Então, pela 2ª lei de Newton:

F_{cp} = m\,a_{cp}

Isolando a aceleração centrípeta:

a_{cp} = \frac{F}{m}

Substituindo os valores do enunciado:

  1. F = 3{,}5 \times 10^{22}\ \text{N} e m = 6{,}0 \times 10^{24}\ \text{kg}.
  2. a_{cp} = \dfrac{3{,}5 \times 10^{22}}{6{,}0 \times 10^{24}}.
  3. Dividindo os números: \dfrac{3{,}5}{6{,}0} \approx 0{,}583.
  4. Dividindo as potências: \dfrac{10^{22}}{10^{24}} = 10^{-2}.
  5. Logo, a_{cp} \approx 0{,}583 \times 10^{-2} = 5{,}8 \times 10^{-3}\ \text{m/s}^2.

O valor é pequeno, o que faz sentido: a massa da Terra é enorme, e a força, embora gigantesca, produz pouca aceleração.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor sem relação com a divisão F/m; erra a ordem de grandeza (seria positivo e muito grande).
  • CErra a potência de dez e o coeficiente; 4{,}9\times10^{-2} não resulta de 3{,}5\times10^{22}/6{,}0\times10^{24}.
  • DValor enorme, como se multiplicasse ou invertesse grandezas, em vez de dividir a força pela massa.

Assuntos: Leis de Newton e aplicações, Dinâmica do movimento circular (resultante centrípeta).

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Ver como caiu na prova Questão 73 no caderno CFS 1 da EEAR 2016

Fonte: EEAR 2016 · CFS 1. Prova oficial ↗