Questões de astronomia - Experimentoteca

[Unicamp 2021] Uma cápsula destinada a levar astronautas à Estação Espacial Internacional (ISS) tem massa m = 7500 kg , incluindo as massas dos próprios astronautas. A cápsula é impulsionada até a órbita da ISS por um foguete lançador e por propulsores próprios para os ajustes finais. O aumento da energia potencial gravitacional devido ao deslocamento da cápsula desde a superfície da Terra até a aproximação com a ISS é dado por $\Delta U = 3,0 \times 10^1^0 \: J$ . A velocidade da ISS é $V_I_S_S \approx 8000 \: m/s$ . A velocidade inicial da cápsula em razão do movimento de rotação da Terra pode ser desprezada. Sem levar em conta a energia perdida pelo atrito com o ar durante o lançamento, pode-se dizer que o trabalho realizado pelo foguete e pelos propulsores sobre a cápsula é de

a) $2,1 \times 10^1^1 \: J$ .

b) $2,4 \times 10^1^1 \: J$ .

c) $2,7 \times 10^1^1 \: J$ .

d) $5,1 \times 10^1^1 \: J$ .

Resposta

alternativa “c”

[Unicamp 2021] Recentemente, uma equipe internacional de cientistas detectou a explosão de uma estrela conhecida como SN2016aps, que teria sido a explosão de supernova mais brilhante já registrada.

Os cientistas estimam que, no momento da explosão, a massa da supernova SN2016aps era 50 a 100 vezes maior que a massa do Sol. Se o Sol tivesse a massa dessa supernova, mantendo-se a sua distância da Terra,

Sempre que necessário, use $\pi = 3$ e $g = 10 \: m/s^2$ .

a velocidade de translação da Terra em torno do Sol deveria aumentar e o período do ano terrestre diminuir.
a velocidade de translação da Terra em torno do Sol deveria diminuir e o período do ano terrestre aumentar.
a velocidade de translação da Terra em torno do Sol e o período do ano terrestre deveriam diminuir.
a velocidade de translação da Terra em torno do Sol e o período do ano terrestre deveriam aumentar.

Resposta

a velocidade de translação da Terra em torno do Sol deveria aumentar e o período do ano terrestre diminuir.

[Fuvest 2020] Em julho de 1969, os astronautas Neil Armstrong e Buzz Aldrin fizeramo primeiro pouso tripulado na superfície da Lua, enquanto seu colega Michael Collins permaneceu a bordo do módulo de comando Columbia em órbita lunar. Considerando que o Columbia estivesse em uma órbita perfeitamente circular a uma altitude de 260 km acima da superfície da Lua, o tempo decorrido (em horas terrestres ‐ h) entre duas passagens do Columbia exatamente acima do mesmo ponto da superfície lunar seria de

Note e adote:
Constante gravitacional: $G \cong 9 \times 10^-^1^3 km^3 / (kg \: h^2)$ ;
Raio da Lua = 1.740 km;
Massa da Lua $\cong 8 \times 10^2^2 kg$ ;
$\pi \cong 3$ .

0,5 h.
2 h.
4 h.
8 h.
72 h.

Resposta

2 h.

[Fuvest 2020] Em janeiro de 2019, a sonda chinesa Chang’e 4 fez o primeiro pouso suave de um objeto terrestre no lado oculto da Lua, reavivando a discussão internacional sobre programas de exploração lunar.

Considere que a trajetória de uma sonda com destino à Lua passa por um ponto $P$ , localizado a $2/3 \:d_T_L$ do centro da Terra e a $1/3 \:d_T_L$ do centro da Lua, sendo $d_T_L$ a distância entre os centros da Terra e da Lua.

a) Considerando que a massa da Terra é cerca de 82 vezes maior que a massa da Lua, determine a razão $F_T/F_L$ entre os módulos da força gravitacional que a Terra e a Lua, respectivamente, exercem sobre a sonda no ponto $P$ .

Ao chegar próximo à Lua, a sonda foi colocada em uma órbita lunar circular a uma altura igual ao raio da Lua $(R_L)$ , acima de sua superfície, como mostra a figura. Desprezando os efeitos da força gravitacional da Terra e de outros corpos celestes ao longo da órbita da sonda,

b) determine a velocidade orbital da sonda em torno da Lua em termos da constante gravitacional $G$ , da massa da Lua $M_L$ e do raio da Lua $R_L$ ;

c) determine a variação da energia mecânica da nave quando a altura da órbita, em relação à superfície da Lua, é reduzida para $0,5 \:R_L$ . Expresse seu resultado em termos de $G$ , $R_L$ , $M_L$ e da massa da sonda $m_S$ .

Note e adote:
O módulo da força gravitacional entre dois objetos de massas $M$ e m separados por uma distância $d$ é dado por $F = \frac {GMm}{d^2}$
A energia potencial gravitacional correspondente é dada por $U = - \frac {GMm}{d}$ .
Assuma a distância da Terra à Lua como sendo constante.

[Enem 2019] A figura mostra, de forma esquemática, uma representação comum em diversos livros e textos sobre eclipses. Apenas analisando essa figura, um estudante pode concluir que os eclipses podem ocorrer duas vezes a cada volta completa da Lua em torno da Terra. Apesar de a figura levar a essa percepção, algumas informações adicionais são necessárias para se concluir que nem o eclipse solar, nem o lunar ocorrem com tal periodicidade.

A periodicidade dos eclipses ser diferente da possível percepção do estudante ocorre em razão de

eclipses noturnos serem imperceptíveis da Terra.
planos das órbitas da Terra e da Lua serem diferentes.
distância entre a Terra e a Lua variar ao longo da órbita.
eclipses serem visíveis apenas em parte da superfície da Terra.
o Sol ser uma fonte de luz extensa comparado ao tamanho da lua.

Resposta

planos das órbitas da Terra e da Lua serem diferentes.