“O espaço, a fronteira final...” (Cap. James T. Kirk - USS Enterprise, 1966) Em 2017, a missão Voyager…

Questão

“O espaço, a fronteira final...” (Cap. James T. Kirk - USS Enterprise, 1966) Em 2017, a missão Voyager sagrou-se como a mais longeva missão ainda em operação. Quando foram lançadas as espaçonaves Voyager 1 e Voyager 2, respectivamente em 5 de setembro e 20 de agosto de 1977, tinham o objetivo de explorar os limites do sistema solar. A Voyager 1, uma espaçonave relativamente leve, com massa aproximada de 700 kg, foi lançada no momento em que os quatro planetas gasosos do sistema Solar estavam alinhados, fato que ocorre a cada 175 anos. Esse fato foi importante para que a missão fosse bem-sucedida, uma vez que a intenção era utilizar o campo gravitacional desses planetas para “estilingar” (impulsionar) a trajetória da viagem. Cada nave continha em seu interior um disco de 12 polegadas feito de cobre e revestido de ouro. Os discos contêm dados selecionados com o intuito de mostrar a diversidade da vida no planeta Terra. Um grupo de pesquisadores liderados pelo astrônomo Carl Sagan (1934–1996) selecionou 117 imagens, variados sons da Natureza, músicas e saudações de diferentes culturas em 54 idiomas. Em 2017, a Voyager 1 encontrava-se a aproximadamente 21 bilhões de quilômetros de distância da Terra, cerca de 140 UA (unidades astronômicas), ou seja, 140 vezes a distância média da Terra ao Sol. Em sua trajetória, contribuiu com muitas descobertas e diversos estudos, desde vulcões ativos fora da Terra até o estudo dos raios cósmicos e dos ventos solares (partículas carregadas emitidas ao espaço oriundas de explosões solares). Junto com a Voyager 2, descobriu que o campo magnético interestelar provoca uma assimetria na bolha formada pelo vento solar (a heliosfera). A NASA estima que as baterias de Plutônio, destinadas a manter um sistema de aproximadamente 300 watts em funcionamento, devam durar ainda mais 10 anos. Esse tempo será precioso para a coleta de mais dados transmitidos pelas espaçonaves, dados esses que são recebidos após 12 a 14 horas da emissão do sinal à recepção deste na Terra. Em homenagem aos 40 anos da missão, a NASA divulgou diversas informações, imagens, dados e curiosidades em sua página na internet: http://voyager.jpl.nasa.gov. Em março de 1979, a Voyager 1 finalmente chegou ao primeiro planeta a ser estudado: Júpiter. É correto afirmar que a força gravitacional sofrida pela Voyager 1 no instante em que a espaçonave passava a uma distânica de 3,5×10^5 km do centro de Júpiter é, em newtons, igual a (FATEC 2018)

1. A) 800 000.
2. B) 80 000.
3. C) 800.
4. D) 80.
5. E) 8.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados: G = 7x10^-11 N.m^2/kg^2, m = 700 kg (Voyager 1), M = 2,0x10^27 kg (Jupiter) e d = 3,5x10^5 km.
2. Converta a distancia para metros: 3,5x10^5 km = 3,5x10^5 x 10^3 m = 3,5x10^8 m.
3. Calcule d^2 = (3,5)^2 x 10^16 = 12,25x10^16 = 1,225x10^17 m^2.
4. Calcule o numerador: G x m x M = 7x10^-11 x 700 x 2,0x10^27 = 9,8x10^19 (7 x 700 x 2 = 9800, e 10^-11 x 10^27 = 10^16, logo 9800 x 10^16 = 9,8x10^19).
5. Divida: F = 9,8x10^19 / 1,225x10^17 = 8,0x10^2 = 800 N. Alternativa C correta.
6. A (800 000) erra a conversao de unidades; B (80 000) e D (80) erram a potencia de 10; E (8) tambem erra a potencia de 10 na ordem de grandeza.

💡 Dica: Converta a distancia para metros antes de elevar ao quadrado e trabalhe as potencias de 10 separadamente.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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