A Estação Espacial Internacional orbita a Terra em uma altitude h. A aceleração da gravidade terrestre dentro…
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
A Estação Espacial Internacional orbita a Terra em uma altitude h. A aceleração da gravidade terrestre dentro dessa espaçonave é [FUVEST 2016 - Questão 28] FUVEST - 2016
- A) nula.
- B) gT (RT/(RT + h))²
- C) gT (RT/RT)
- D) gT (RT/(RT + h))
- E) gT (RT/(RT + h))
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A gravidade da Terra não se anula na altitude da Estação Espacial Internacional. Ela diminui com a distância ao centro da Terra, segundo a lei da gravitação universal: g = G·M/(RT + h)^2, onde RT é o raio terrestre e h a altitude. Passo 2: Na superfície, g_T = G·M/RT^2. Dividindo a expressão de g pela de g_T, obtemos g = g_T·(RT/(RT + h))^2. Passo 3: Essa é a alternativa B, que é a correta. Passo 4: A sensação de ausência de peso dos astronautas vem do fato de que a estação e os astronautas estão em queda livre juntos, não da inexistência da gravidade. Passo 5: A alternativa A está errada porque a gravidade não é nula naquela altitude; ela ainda vale uma fração considerável de g_T. Passo 6: A alternativa C está errada porque RT/RT é igual a 1, o que daria g = g_T e ignoraria a altitude h. Passo 7: A alternativa D está errada porque usa potência 1 em vez de 2 na razão RT/(RT + h), o que não corresponde ao inverso do quadrado da distância. Passo 8: A alternativa E está errada porque sua expressão coincide com a de D, que não segue a lei do inverso do quadrado da distância.
💡 Dica: Use a fórmula da gravidade em função da altitude para calcular a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno associa ausência de peso dos astronautas a gravidade nula, confundindo a sensação de imponderabilidade (queda livre) com a inexistência de campo gravitacional na órbita.
É a resposta que o enunciado sustenta.
O aluno escreve a razão RT/RT, que vale 1, e conclui que a gravidade na órbita é igual à da superfície, esquecendo que a distância ao centro da Terra aumenta para RT + h.
O aluno reconhece a dependência com RT/(RT + h), mas usa a potência 1 em vez do quadrado, ou seja, não aplica a lei do inverso do quadrado da distância da gravitação universal.
O aluno dá a mesma resposta que em D, com a dependência linear na razão RT/(RT + h), sem perceber que a gravidade varia com o inverso do quadrado da distância ao centro da Terra.
Raio-X da questão
aceleração da gravidade, altitude, órbita
avaliacao
aceleração da gravidade · órbita e altitude
Revisar a fórmula da gravidade em função da distância do centro da Terra.
Confundir a aceleração da gravidade na superfície da Terra com a aceleração em órbita, desconsiderando a influência da altitude.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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