Um satélite é lançado ao espaço e se afasta da Terra. Como a força gravitacional que atua sobre ele muda…
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
Um satélite é lançado ao espaço e se afasta da Terra. Como a força gravitacional que atua sobre ele muda conforme a distância aumenta?
- A) Aumenta linearmente
- B) Permanece constante
- C) Diminui com o quadrado da distância
- D) Aumenta exponencialmente
- E) É nula a partir de 500 km
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique a lei física envolvida. A força gravitacional entre a Terra e o satélite é descrita pela Lei da Gravitação Universal de Newton: F = G x M x m / r^2, em que G é a constante gravitacional, M é a massa da Terra, m é a massa do satélite e r é a distância entre seus centros.
- Analise como F depende de r. Como r aparece elevado ao quadrado no denominador, a força é inversamente proporcional ao quadrado da distância. Quando a distância aumenta, a força diminui, e a redução segue o quadrado da distância: se r dobra, F cai para um quarto do valor anterior.
- Verifique a alternativa C. Ela afirma que a força diminui com o quadrado da distância. A formulação mais precisa seria 'diminui na razão inversa do quadrado da distância', mas o sentido está correto e é a resposta esperada.
- Verifique as demais alternativas. A) está errada porque a força não cresce linearmente com a distância; ela diminui. B) está errada porque a força não permanece constante, pois depende de r. D) está errada porque a força não aumenta exponencialmente; ela decresce. E) está errada porque a força não se anula a partir de 500 km; ela apenas se torna cada vez menor, sem zerar em uma distância finita.
- Conclusão. A alternativa correta é a C, que coincide com o gabarito oficial. Vale observar que, na prática, o satélite permanece em órbita porque a força gravitacional atua como força centrípeta, e não porque a força se anula.
💡 Dica: Considere a relação entre força gravitacional e distância.
Alternativa por alternativa
O aluno pode supor que, como a distância aumenta, a força aumenta proporcionalmente, confundindo a relação de proporcionalidade direta com a inversa.
Por que engana: Confundir a relação entre distância e força gravitacional, pensando que a força aumenta ou permanece constante com o aumento da distância.
O aluno pode acreditar que a força gravitacional de um corpo é sempre a mesma, por imaginar que a atração da Terra é uma característica fixa do satélite, sem considerar a dependência da distância.
F = G * (m1*m2)/r² indica que a força diminui com o quadrado.
O aluno pode associar 'afastar-se' a crescimento rápido e concluir que a força cresce exponencialmente, sem analisar a fórmula, que mostra decrescimento com r ao quadrado.
O aluno pode imaginar que a gravidade 'desliga' a partir de certa altura, por confundir a ausência de peso em órbita (queda livre) com ausência de força gravitacional.
Raio-X da questão
força gravitacional
diagnostico
força gravitacional · lei da gravitação universal
Revisar a lei da gravitação universal e suas implicações.
Confundir a relação entre distância e força gravitacional, pensando que a força aumenta ou permanece constante com o aumento da distância.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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