Questões de Física

Júpiter tem um período de revolução em torno do Sol 12 vezes maior que o período de revolução da Terra. Supondo órbitas circulares, qual é a razão entre a aceleração orbital da Terra pela de Júpiter?

Johannes Kepler usou os dados experimentais de Tycho Brahe sobre o movimento dos planetas sem o uso de telescópios para determinar as órbitas elípticas dos planetas com o Sol num dos focos. Observou, também, que o vetor que sai do Sol e chega no planeta varre áreas iguais em tempos iguais. Além disso, notou que o período (T) da órbita ao quadrado é proporcional ao cubo de r, onde r é a média aritmética entre a menor distância do planeta ao Sol (R_min) e a maior distância do planeta ao Sol (R_max). Estas conclusões ficaram conhecidas como Leis de Kepler. 

 

A Estação Espacial Internacional (EEI) orbita a Terra a uma altura de 340km. Qual é, aproximadamente, a velocidade orbital da EEI em km/h?

A figura ao lado mostra as posições dos planetas durante 15 semanas a partir de agosto de 2006. O triângulo na órbita de cada planeta marca sua posição na primeira semana e os quadrados na última semana. O segmento de reta abaixo indica a escala do gráfico em minutos luz (m.l.). (Adaptado de Bruce Thompson, "March of the planets", Phys. Teach., 45, 369-371, 2007.)

Usando a equação de Einstein E = mc² , que relaciona energia e massa, estime que quantidade de massa que o Sol perde a cada segundo devido a radiação. Sabe-se que, aproximadamente, 1,3kJ de energia emitida pelo Sol atinge cada metro quadrado da atmosfera terrestre a cada segundo. Use os dados da figura da questão 1. 

Em 06 de agosto de 2012 o veículo de exploração espacial Curiosity pousou na superfície de Marte. Este é o mais moderno de todos os veículos exploradores já construídos pela NASA e está sujeito a um ambiente bastante hostil com pressão atmosférica de 600Pa e temperaturas que podem variar entre -140°C e 20° C, que são as temperaturas estimadas do planeta. Os braços do veículo são feitos de tubo de titânio e suas rodas de alumínio. O veículo está equipado com vários equipamentos para medidas de temperatura, velocidade do vento, análise do solo e de rochas. Entre os equipamentos está um que emite um potente laser que quando atinge uma rocha é capaz de criar um gás ionizado. Um espectrômetro analisa o espectro da luz emitida para identificar os elementos químicos que compõem a rocha. O veículo leva duas baterias de lítio de 8 ampères-hora. Durante a fase inicial de suas pesquisas, os painéis solares instalados devem ser capazes de produzir 900 watts-hora de energia por dia de Marte. Para que as baterias operem corretamente, elas devem ser mantidas numa caixa com temperatura de 20°C. O calor no interior da caixa isolante é produzido por uma combinação de aquecedores elétricos e aquecedores de radioisótopos. 

 

Suponha que os componentes eletrônicos do Curiosity estejam dentro de uma caixa cúbica com aresta de l0cm, espessura de 3,0cm e feita de um material isolante térmico com condutividade térmica de 0,05J/msK. Qual é a resistência térmica da caixa?

A massa da Terra é aproximadamente 80 vezes a massa da Lua. Das alternativas abaixo, qual mais se aproxima da razão entre a distância da Terra à Lua e a distância da Terra ao centro de massa do sistema TerraLua? 

A figura ao lado mostra as posições dos planetas durante 15 semanas a partir de agosto de 2006. O triângulo na órbita de cada planeta marca sua posição na primeira semana e os quadrados na última semana. O segmento de reta abaixo indica a escala do gráfico em minutos luz (m.l.). (Adaptado de Bruce Thompson, "March of the planets", Phys. Teach., 45, 369-371, 2007.)

Usando a figura e sabendo que a massa de Marte é cerca de 11% da massa da Terra, faça uma estimativa da razão entre os momentos angulares de Marte e da Terra.