PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 42 da UFPR 2008
A descoberta de planetas extra-solares tem sido anunciada, com certa freqüência, pelos meios de comunicação. Numa dessas descobertas, o planeta em questão foi estimado como tendo o triplo da massa e o dobro do diâmetro da Terra. Considerando a aceleração da gravidade na superfície da Terra como g, assinale a alternativa correta para a aceleração na superfície do planeta em termos da g da Terra.
- A3/4\ g.
- B2\ g.
- C3\ g.
- D4/3\ g.
- E1/2\ g.
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Resolução comentada
A aceleração da gravidade na superfície de um planeta vem da lei da gravitação de Newton. Igualando o peso à força gravitacional, mg = \dfrac{GMm}{R^2}, a massa m do corpo cancela e fica:
Portanto g é proporcional à massa M do planeta e inversamente proporcional ao quadrado do raio R.
Dados do planeta, em relação à Terra:
- Massa: M_p = 3M.
- Diâmetro: o dobro, então o raio também é o dobro: R_p = 2R.
Substituindo:
Como \dfrac{GM}{R^2} = g (valor da Terra):
A gravidade no planeta é menor que a da Terra, pois o raio, que entra elevado ao quadrado, pesa mais que o aumento da massa.
Alternativa A.
Pegadinha: A alternativa C engana quem considera apenas o triplo da massa; a D engana quem inverte a fração 3/4.
Por que as outras alternativas estão erradas
- BNão é resultado coerente: ignora que o raio entra ao quadrado e mistura os fatores 3 e 2 de modo incorreto.
- CConsidera só o triplo da massa e esquece o efeito do raio maior.
- DInverte a razão, calculando 4/3 em vez de 3/4.
- EUsa só o diâmetro dobrado sem elevar ao quadrado e sem a massa, ou erra a combinação dos fatores.
Assunto: Gravitação universal e satélites.
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Fonte: UFPR 2008 · 1ª fase. Prova oficial ↗