Em uma simulação do movimento de um planeta ao redor de uma estrela, observa-se que, em cada instante, a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma simulação do movimento de um planeta ao redor de uma estrela, observa-se que, em cada instante, a velocidade do planeta é tangente à trajetória, enquanto sua aceleração aponta para a estrela. Quando a atração gravitacional é retirada do modelo, o planeta deixa a órbita e passa a seguir aproximadamente em linha reta na direção tangente à trajetória. Com base no texto, qual afirmação explica corretamente a relação entre a Lei da Gravitação Universal e a órbita do planeta?
- A) A atração gravitacional dirigida para fora da estrela curva a trajetória do planeta.
- B) A velocidade inicial do planeta, sem atração gravitacional, determina sua trajetória orbital.
- C) A atração gravitacional dirigida à estrela altera apenas a rapidez do planeta em sua órbita.
- D) A ausência de atração gravitacional mantém o planeta em órbita por causa de sua inércia.
- E) A atração gravitacional dirigida à estrela curva a velocidade do planeta e mantém sua órbita.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O texto diz que a velocidade do planeta é tangente à trajetória, e que a aceleração aponta para a estrela. Uma força que aponta para um ponto distinto da direção do movimento muda a direção da velocidade, e não apenas seu módulo.
- Pela Lei da Gravitação Universal, a força de atração entre a estrela e o planeta é dirigida ao centro da estrela e tem intensidade que depende das massas e da distância. Essa força é a causa da aceleração centrípeta que curva a trajetória.
- O texto mostra o experimento de controle: retirada a atração, o planeta segue em linha reta na direção tangente. Logo, é a atração gravitacional que mantém o planeta na órbita, curvando continuamente a velocidade.
- Alternativa E está correta porque afirma exatamente isso: a atração dirigida à estrela curva a velocidade e mantém a órbita.
- A alternativa A está errada, pois a atração é dirigida para a estrela, e não para fora dela.
- A alternativa B está errada, pois sem atração a velocidade inicial leva o planeta em linha reta e não define uma órbita.
- A alternativa C está errada, pois a atração gravitacional altera principalmente a direção da velocidade; a rapidez só varia em trajetórias não circulares.
- A alternativa D está errada, pois a inércia tende a manter o planeta em linha reta, e é justamente a ausência de atração que faz o planeta deixar a órbita.
- Conclusão: o gabarito oficial E coincide com a resolução feita a partir do texto.
💡 Dica: Relacione os conceitos de gravitação e movimento orbital.
Alternativa por alternativa
O aluno imagina que a força gravitacional empurra o planeta para longe da estrela, esquecendo que a atração é sempre dirigida ao centro da estrela.
O aluno acredita que a velocidade inicial, por si só, determina a órbita, sem perceber que a trajetória curva depende da força que atua continuamente.
Por que engana: Achar que a gravitação não afeta o movimento dos planetas ou que eles se movem em linha reta, ignorando a força centrípeta da gravidade.
O aluno pensa que a força gravitacional serve apenas para acelerar ou frear o planeta, confundindo variação de rapidez com variação da direção da velocidade.
O aluno interpreta que a inércia mantém o planeta em órbita sozinha, quando na verdade a inércia faz o corpo seguir em linha reta, e a órbita exige a atração.
De acordo com a Lei da Gravitação Universal, a estrela exerce sobre o planeta uma força de atração dirigida para seu centro. Essa força altera continuamente a direção da velocidade do planeta, produzindo a curvatura da trajetória. Sem essa força, o planeta seguiria aproximadamente em linha reta, por inércia, como indicado no texto-base.
Raio-X da questão
Lei da Gravitação Universal
avaliacao
força gravitacional entre corpos · movimento orbital dos planetas
Revisar a Lei da Gravitação Universal e suas implicações nas órbitas planetárias.
Achar que a gravitação não afeta o movimento dos planetas ou que eles se movem em linha reta, ignorando a força centrípeta da gravidade.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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