Exemplos de perguntas sobre força gravitacional

9 exemplos de perguntas sobre força gravitacional

1. A razão entre as massas dos planetas A e B é 2:3, enquanto a razão entre os raios dos planetas A e B é 1:2. Se o peso do objeto no planeta A é w, então berat O objeto no planeta B é…

A. 3/8 w

B. 3/4 w

C. 1/2 w

D. 4/3 w

E. 8/3 w

Discussão

Conhecido :

Massa do planeta A (m_A) = 2

Massa do planeta B (m_B) = 3

O raio do planeta A (r_A) = 1

O raio do planeta B (r_B) = 2

Massa do objeto = m

Peso de um objeto no planeta A = w

Perguntado : peso de um objeto no planeta B

Jawab :

A fórmula da gravidade é derivada de Lei da gravidade de Newton é :

Descrição: w = peso, G = constante gravitacional universal, M = massa do planeta, m = massa do objeto, r = distância do objeto ao centro do planeta. Se o objeto estiver na superfície do planeta, então r = raio do planeta.

A massa do objeto é a mesma, então substitua m por w/2G.

A resposta correta é A.

2. Um foguete com massa w é lançado verticalmente para cima a partir da superfície da Terra. Se D é o diâmetro da Terra, então, exatamente quando o foguete está a uma altura de 0,5 D acima da superfície da Terra, o peso do foguete é...

A. 4 w

B. 2 w

C. w

D. 0,5 w

E. 0,25 w

Discussão

Sabe-se que:

Peso do foguete = w

Raio da Terra = distância do centro da Terra = R

O diâmetro da Terra é D = 2R

Perguntado: O peso do foguete quando este está a uma altura de 0,5 D da superfície da Terra.

Resposta:

0,5 D = 0,5 (2R) = R

A distância do foguete ao centro da Terra é igual ao raio da Terra mais a distância do foguete à superfície da Terra, ou seja, R + R = 2R.

Peso é a força gravitacional que atua sobre um objeto. A força gravitacional (F) é inversamente proporcional ao quadrado da distância do centro da Terra (R), portanto o peso é inversamente proporcional ao quadrado da distância.

A resposta correta é E.

3. Tabela de dados físicos para o objeto A e o objeto B em relação à superfície da Terra, que possui raio R. A comparação da intensidade do campo gravitacional do objeto A com a do objeto B é...

A. 2 : 1

B. 4 : 1

C. 1 : 4

D. 9 : 4

E. 4 : 9

Discussão

Conhecido :

Massa do objeto A (m_A) = 1

Massa do objeto B (m_B) = 2

A distância do objeto A ao planeta Terra (r_A) = 1

A distância do objeto B ao planeta Terra (r_B) = 2

Perguntado : comparação da intensidade do campo gravitacional do objeto A (g_A) com objeto B (g_B)

Jawab :

A fórmula para a intensidade do campo gravitacional da Terra:

Descrição: g = intensidade do campo gravitacional da Terra, G = constante gravitacional universal, m_B = massa da Terra, r_B = raio da Terra

Comparação da intensidade do campo gravitacional do objeto A (g_A) com objeto B (g_B)

g_A :g_B

G : G/2

1: 1/2

2: 1

A resposta correta é A.

4. Se a posição do objeto A for 1/2 R acima da superfície da Terra, enquanto a posição do objeto B for 2R acima da superfície da Terra (R = raio da Terra), então a razão entre as intensidades dos campos gravitacionais experimentadas pelos objetos A e B é...

A. 1 : 8

B. 1 : 4

C. 2 : 3

D. 4 : 1

E. 8 : 1

Discussão

Conhecido :

Distância do objeto A ao centro da Terra = 0,5R + R = 1,5R = 1,5

Distância do objeto B ao centro da Terra = 2R + R = 3R = 3

Perguntado comparação da intensidade do campo gravitacional experimentado pelos objetos A e B

Jawab :

Comparação da intensidade do campo gravitacional experimentado pelos objetos A e B. :

A resposta correta é D.

5. Um astronauta na superfície da Terra experimenta um campo gravitacional de g, portanto, quando ele estiver a uma altura de 1,5 R da superfície da Terra, ele experimentará um campo gravitacional de …. (R = raio da Terra).

A. g/0,50

B. g/2,25

C. g/6,25

D. g/7,50

E. g/6,00

Discussão

A força gravitacional (F) é diretamente proporcional ao campo gravitacional (g). Quanto maior a força gravitacional, maior o campo gravitacional. A força gravitacional (F) experimentada por um objeto é diretamente proporcional a 1/r.², onde r = a distância de um objeto ao centro da Terra. Como a força gravitacional é diretamente proporcional a 1/r² Então o campo gravitacional (g) também é diretamente proporcional a 1/r².

Quando um astronauta está na superfície da Terra a uma distância R (R = raio da Terra) do centro da Terra, o campo gravitacional que ele experimenta é g. Isso pode ser comprovado pelo seguinte cálculo:

O campo gravitacional (g) é proporcional a 1/R²Se R = 1, então 1 / R² = 1 / 1² = 1 / 1 = 1. Se a distância do astronauta ao centro da Terra = 1, então ele experimenta um campo gravitacional de = (g)(1) = g.

A distância do astronauta ao centro da Terra é 1,5R = 1,5(1) = 1,5, portanto ele experimenta um campo gravitacional de: 1/R² = 1 / 1,5² = 1 / 2,25. Portanto, se a distância do astronauta ao centro da Terra for igual a 1,5, ele experimentará um campo gravitacional de = (g)(1 / 2,25) = g / 2,25

A resposta correta é B.

6. A comparação da intensidade do campo gravitacional da Terra para dois objetos, um na superfície da Terra e o outro a uma altura de ½ R da superfície da Terra (R = raio da Terra) é...

A. 1 : 2

B. 2 : 3

C. 3 : 2

D. 4 : 9

E. 9 : 4

Discussão

Conhecido :

A distância do objeto A ao centro da Terra (r)_A) = R = 1

A distância do objeto B ao centro da Terra (r)_B) = 0,5R + R = 1,5R = 1,5

Perguntado comparação da intensidade do campo gravitacional experimentado pelos objetos A e B

Jawab :

Comparação da intensidade do campo gravitacional experimentado pelos objetos A e B. :

A resposta correta é E.

7. Qual é a intensidade da força gravitacional entre a Terra e um objeto que está acima da superfície do solo? Massa da Terra = 5,97 x 10⁻³⁴²⁴ kg, massa do objeto = 1000 kg, raio da Terra = 6,38 x 10⁶ metros. Qual é o peso ou a força gravitacional da Terra atuando sobre o objeto, se calculada usando a fórmula da segunda lei de Newton, onde a aceleração gravitacional (g) = 9,8 m/s²?² ?
Discussão
Sabe-se que:
Massa da Terra (m_B) = 5,97 x 10²⁴ kg
Massa do objeto (m_b) = 10³ kg
Raio da Terra (r) = 6,38 x 10⁶ metro
Constante gravitacional universal (G) = 6,67 x 10^-11 Nm² / kg²
A aceleração da gravidade (g) = 9,8 m/s²
Pergunta: qual a intensidade da força gravitacional?
Resposta:

A magnitude da força gravitacional entre a Terra e um objeto (usando a fórmula da lei da gravitação de Newton):
Descrição: w = F = força gravitacional, G = constante gravitacional universal, mB = massa da Terra, mb = massa do objeto, r = distância entre o centro da Terra e o centro do objeto. O objeto está localizado na superfície da Terra, de modo que r = raio da Terra.
Peso de um objeto (usando a fórmula da segunda lei de Newton):
w = mg = (1000)(9,8) = 9800 Newtons
Compare este resultado de cálculo com o anterior. Os valores são quase idênticos devido ao arredondamento. Pode-se concluir que o peso de um objeto na superfície da Terra é a força da gravidade terrestre atuando sobre o objeto.

8. Qual é a força gravitacional entre a Terra e um objeto a uma altura de 10.000 metros acima do nível do solo? Massa da Terra = 5,97 x 10⁻³⁴²⁴ kg, massa do objeto = 1000 kg, raio da Terra = 6,38 x 10⁶ metro.
Discussão:

Compare com a resposta número 1. Quanto mais distante da Terra, menor o peso do objeto.

9. O foguete é pesado w Um foguete é lançado verticalmente para cima a partir da superfície da Terra. Se D é o diâmetro da Terra, determine o peso do foguete quando ele estiver a uma altura de 2D da superfície da Terra.
Discussão
Sabe-se que:
D = diâmetro da Terra, R = raio da Terra, 1 D = 2 R, 2 D = 4 R
Pergunta: Qual é o peso do foguete quando ele está a uma altura de 2D?
Resposta:
A força do peso ou força gravitacional é inversamente proporcional ao quadrado da distância. Matematicamente:

Questões sobre a força gravitacional

1. Qual é a intensidade da força gravitacional entre a Terra e um objeto que está acima da superfície do solo? Massa da Terra = 5,97 x 10⁻³⁴²⁴ kg, massa do objeto = 2000 kg, raio da Terra = 6,38 x 10⁶ metros. Qual é o peso ou a força gravitacional da Terra atuando sobre o objeto, se calculada usando a fórmula da segunda lei de Newton, onde a aceleração gravitacional (g) = 9,8 m/s²?² ?
2. Qual é a força gravitacional entre a Terra e um objeto a uma altura de 100.000 metros acima do nível do solo? Massa da Terra = 5,97 x 10⁻³⁴²⁴ kg, massa do objeto = 2000 kg, raio da Terra = 6,38 x 10⁶ metro.
3. O foguete é pesado w Um foguete é lançado verticalmente para cima a partir da superfície da Terra. Se D é o diâmetro da Terra, determine o peso do foguete quando ele estiver a uma altura 3D da superfície da Terra.