Durante uma missão de monitoramento ambiental, um satélite de massa 1 000 kg foi colocado em órbita circular 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
Durante uma missão de monitoramento ambiental, um satélite de massa 1 000 kg foi colocado em órbita circular a 500 km de altitude. Para estimar as forças que atuam no satélite nessa região, considere que a aceleração gravitacional local é constante e igual a 10 m/s². Despreze a resistência do ar e a influência de outros astros. Com base nos dados do texto, qual é o módulo da força gravitacional exercida pela Terra sobre o satélite?
- A) 10 000 N
- B) 9 000 N
- C) 1 000 N
- D) 5 000 N
- E) 100 N
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa do satélite é m = 1 000 kg e a aceleração gravitacional local é constante e igual a g = 10 m/s², conforme o próprio texto determina.
- Lembre que a força gravitacional exercida pela Terra sobre um corpo nas proximidades da superfície (ou na região considerada) é o seu peso, dado por P = m × g.
- Substitua os valores: P = 1 000 kg × 10 m/s² = 10 000 N.
- Compare com as alternativas. A alternativa A (10 000 N) corresponde ao resultado obtido, o que confirma o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a B (9 000 N) só seria obtida reduzindo g sem base no enunciado, que fixou g em 10 m/s²; a C (1 000 N) apenas repete o valor numérico da massa, sem multiplicar pela gravidade; a D (5 000 N) corresponde a usar metade da gravidade, o que não foi indicado; a E (100 N) resulta de dividir a massa pela gravidade, operação inversa à correta.
- Observação: na prática, a gravidade a 500 km de altitude é um pouco menor que 10 m/s², mas o enunciado manda considerá-la constante, então o resultado correto dentro do problema é 10 000 N.
💡 Dica: Use a fórmula da força gravitacional: F = m * g.
Alternativa por alternativa
A força gravitacional próxima à superfície terrestre, ou em uma aproximação em que a aceleração local já foi fornecida, é calculada por F = m·g. Assim, F = 1 000 kg · 10 m/s² = 10 000 N. A altitude não precisa ser usada em outro cálculo, pois o texto já informa o valor da aceleração gravitacional local.
O aluno provavelmente acredita que a gravidade diminui de forma apreciável com a altitude e reduz o valor de g em cerca de 10% sem que o enunciado autorize isso, ignorando que o texto fixa g constante.
Por que engana: O aluno pode confundir a altura do satélite com a aceleração da gravidade, aplicando um valor incorreto para g na fórmula da força gravitacional.
O aluno confunde massa com força, tomando o valor numérico da massa (1 000 kg) como se fosse a força gravitacional em newtons, sem multiplicar pela aceleração da gravidade.
O aluno provavelmente usa metade da aceleração gravitacional (5 m/s²), talvez por confusão com fórmulas de energia ou de movimento, e não aplica P = m × g com g = 10 m/s².
O aluno inverte a operação e calcula P = m / g (1 000 / 10 = 100), quando a força peso é o produto da massa pela aceleração gravitacional.
Raio-X da questão
força gravitacional
avaliacao
força gravitacional · cálculo de força
Revisar a fórmula da força gravitacional e suas aplicações.
O aluno pode confundir a altura do satélite com a aceleração da gravidade, aplicando um valor incorreto para g na fórmula da força gravitacional.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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