A posição média de um satélite geoestacionário em relação à superfície terrestre se mantém devido a UEL - 2013
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 posição média de um satélite geoestacionário em relação à superfície terrestre se mantém devido a UEL - 2013
- A) sua velocidade angular ser igual à velocidade angular da superfície terrestre.
- B) sua velocidade tangencial ser igual à velocidade tangencial da superfície terrestre.
- C) sua aceleração centrípeta ser proporcional ao cubo da velocidade tangencial do satélite.
- D) força gravitacional terrestre ser igual à velocidade angular do satélite.
- E) força gravitacional terrestre ser nula no espaço, local em que a atmosfera é rarefeita.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Um satélite geoestacionário parece parado para um observador na Terra porque completa uma volta em torno do planeta no mesmo tempo que a Terra leva para girar uma vez em torno do próprio eixo, cerca de 24 horas. Isso significa que sua velocidade angular é igual à velocidade angular da superfície terrestre. Resposta: alternativa A.
- A gravidade é a força que mantém o satélite em órbita, pois atua como resultante centrípeta, mas o enunciado pergunta por que a posição relativa se mantém, e a condição que garante isso é a igualdade das velocidades angulares.
- A alternativa B está errada, porque a velocidade tangencial é dada por v = ômega vezes r. A órbita geoestacionária tem raio maior que o raio da Terra, então, com a mesma velocidade angular, a velocidade tangencial do satélite é maior que a da superfície.
- A alternativa C está errada, porque a aceleração centrípeta é a = v^2/r, ou seja, proporcional ao quadrado da velocidade tangencial, e não ao seu cubo.
- A alternativa D está errada, porque força e velocidade angular têm unidades diferentes e não podem ser iguais; além disso, a força gravitacional não se iguala a uma velocidade.
- A alternativa E está errada, porque a força gravitacional não é nula no espaço próximo à Terra; ela é o que mantém o satélite em órbita, e a rarefação da atmosfera não elimina essa força.
💡 Dica: Lembre-se da definição e características do satélite geoestacionário.
Alternativa por alternativa
CORRETA. Um satélite geoestacionário mantém sua posição relativa à Terra porque sua velocidade angular é igual à da Terra.
O aluno supõe que, por o satélite estar parado em relação ao solo, ele deve ter a mesma velocidade linear que a superfície. Ele ignora que a velocidade tangencial depende também do raio da órbita.
Por que engana: Confundir a relação entre velocidade angular e velocidade tangencial, acreditando que ambas são iguais em magnitude e não em relação ao movimento da Terra.
O aluno lembra que a aceleração centrípeta depende da velocidade, mas memoriza a relação de forma errada, usando o cubo em vez do quadrado da velocidade tangencial.
O aluno confunde grandezas diferentes, imaginando que a força gravitacional deve ser igual a uma velocidade angular para que o satélite fique parado. Ele não percebe que essas grandezas têm unidades incompatíveis.
O aluno acredita que, no espaço, não há gravidade, por senso comum sobre astronautas flutuando. Ele não entende que a gravidade é a força que mantém o satélite em órbita.
Raio-X da questão
satélite geoestacionário
avaliacao
velocidade angular · movimento circular
Revisar o conceito e características dos satélites geoestacionários.
Confundir a relação entre velocidade angular e velocidade tangencial, acreditando que ambas são iguais em magnitude e não em relação ao movimento da Terra.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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