Explique por que astronautas em órbita experimentam 'ausência de peso' apesar de a gravidade ainda atuar sobre…
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
Explique por que astronautas em órbita experimentam 'ausência de peso' apesar de a gravidade ainda atuar sobre eles. Relacione aceleração centrípeta, queda livre e força normal.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Em órbita a nave e os astronautas estão em queda livre contínua em torno da Terra: ambos têm a mesma aceleração centrípeta gerada pela gravidade. Não há superfície de contato que exerça força normal sobre o corpo, portanto a força de reação (peso aparente) é nula e os ocupantes sentem 'imponderabilidade'. Formalmente, a condição orbital aproxima-se de v^2/r = g(r) no raio da órbita, de modo que, mesmo com g atuando, a ausência da força normal gera a sensação de ausência de peso.
Explicação
A explicação aborda a relação entre a gravidade e a aceleração centrípeta, destacando que, em órbita, tanto a nave quanto os astronautas estão em queda livre, resultando na ausência de uma força normal que contrabalançaria o peso. Isso gera a sensação de imponderabilidade, pois a força de reação que normalmente sentimos ao estar em uma superfície sólida não está presente. A equação v^2/r = g(r) demonstra como a velocidade orbital e a gravidade se equilibram, mantendo os astronautas em um estado de "ausência de peso".
Raio-X da questão
gravidade e queda livre
avaliacao
forças e movimento · aceleração centrípeta
Revisar os conceitos de aceleração centrípeta e força normal.
O aluno pode confundir a ausência de peso com a ausência de gravidade, não compreendendo que a gravidade ainda está presente, mas a aceleração é igual à gravidade.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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