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ESCOLA ESTADUAL DE ENSINO FUNDAMENTAL E MÉDIO PROFª. ANA TELES
DISCIPLINA: FÍSICA SÉRIE: 1 ° ANO PROFESSOR: JÚLIO
EXERCÍCIOS PARA 4ª AVALIAÇÃO
1 ) (MACKENZIE-SP) De acordo com uma das leis de Kepler, cada planeta completa (varre) áreas iguais em tempos iguais em torno do Sol. Como as órbitas são elípticas e o Sol ocupa um dos focos, conclui-se que: I- Quando o planeta está mais próximo do Sol, sua velocidade aumenta II- Quando o planeta está mais distante do Sol, sua velocidade aumenta III-A velocidade do planeta em sua órbita elíptica independe de sua posição relativa ao Sol. Responda de acordo com o código a seguir: a) somente I é correta b) somente II é correta c) somente II e III são corretas d) todas são corretas e) nenhuma é correta 2) (UFSC) Sobre as leis de Kepler, assinale as proposições verdadeiras para o sistema solar. 01 - O valor da velocidade de revolução da Terra, em torno do Sol, quando sua trajetória está mais próxima do Sol, é maior do que quando está mais afastado do mesmo 02 - Os planetas mais afastados do Sol tem um período de revolução, em torno do mesmo, maior que os mais próximos 04 - Os planetas de maior massa levam mais tempo para dar uma volta em torno do Sol, devido à sua inércia. 08 - O Sol está situado num dos focos da órbita elíptica de um dado planeta 16 - Quanto maior for o período de rotação de um dado planeta, maior será seu período de revolução em torno do Sol 32 - No caso especial da Terra, a órbita é exatamente uma circunferência Dê como resposta a soma dos números que precedem as proposições corretas a) 5 b) 11 c) 18 d) 26 e) 3 ) (UEPB) O astrônomo alemão J. Kepler(1571-1630), adepto do sistema heliocêntrico, desenvolveu um trabalho de grande vulto, aperfeiçoando as ideias de Copérnico. Em consequência, ele conseguiu estabelecer três leis sobre o movimento dos planetas, que permitiram um grande avanço no estudo da astronomia. Um estudante ao ter tomado conhecimento das leis de Kepler concluiu, segundo as proposições a seguir, que: I. Para a primeira lei de Kepler (lei das órbitas), o verão ocorre quando a Terra está mais próxima do Sol, e o inverno, quando ela está mais afastada. II. Para a segunda lei de Kepler (lei das áreas), a velocidade de um planeta X, em sua órbita, diminui à medida que ele se afasta do Sol. III. Para a terceira lei de Kepler (lei dos períodos), o período de rotação de um planeta
em torno de seu eixo, é tanto maior quanto maior for seu período de revolução. Com base na análise feita, assinale a alternativa correta: a) apenas as proposições II e III são verdadeiras b) apenas as proposições I e II são verdadeiras c) apenas a proposição II é verdadeira d) apenas a proposição I é verdadeira e) todas as proposições são verdadeiras 4) (UFRGS-RS)O ano de 2009 foi proclamado pela UNESCO o Ano Internacional da Astronomia para comemorar os 400anos das primeiras observações astronômicas realizadas por Galileu Galilei através de telescópios e, também, para celebrar a Astronomia e suas contribuições para o conhecimento humano. O ano de 2009 também celebrou os 400 anos da formulação da Lei das Órbitas e da Lei das Áreas por Johannes Kepler. A terceira lei, conhecida como Lei dos Períodos, foi por ele formulada posteriormente. Sobre as três leis de Kepler são feitas as seguintes afirmações I. A órbita de cada planeta é uma elipse com o Sol em um dos focos. II. O seguimento de reta que une cada planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais. III. O quadrado do período orbital de cada planeta é diretamente proporcional ao cubo da distância média do planeta ao Sol. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) I, II e III. 5) (UFRGS-RS) O ano de 2009 foi proclamado pela UNESCO o Ano Internacional da Astronomia para comemorar os 400 anos das primeiras observações astronômicas realizadas por Galileu Galilei através de telescópios e, também, para celebrar a Astronomia e suas contribuições para o conhecimento humano. O ano de 2009 também celebrou os 400 anos da formulação da Lei das Órbitas e da Lei das Áreas por Johannes Kepler. A terceira lei, conhecida como Lei dos Períodos, foi por ele formulada posteriormente. A Astronomia estuda objetos celestes que, em sua maioria, se encontram a grandes distâncias da Terra. De acordo com a mecânica newtoniana, os movimentos desses objetos obedecem à Lei da Gravitação Universal. Considere as seguintes afirmações, referentes às unidades empregadas em estudos astronômicos. I – Um ano-luz corresponde à distância percorrida pela luz em um ano. II – Uma unidade Astronômica (1UA) corresponde à distância média entre a Terra e o Sol. III – No Sistema Internacional (SI), a unidade da constante G da Leia da Gravitação Universal é m/s^2. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.
e) II, III e IV. 9 ) O cometa Halley atingiu, em 1986, sua posição mais próxima do Sol (periélio) e, no ano de 2023, atingirá sua posição mais afastada do Sol (afélio). Assinale a opção correta: a) Entre 1986 e 2023 o cometa terá movimento uniforme. b) Entre 1986 e 2023 a força gravitacional que o Sol aplica no cometa será centrípeta. c) Ao atingir o afélio, no ano de 2023, a energia potencial gravitacional do sistema Sol-cometa será máxima. d) A energia potencial gravitacional do sistema Sol-cometa foi máxima no ano de
e) No ano de 2041 a energia potencial do sistema Sol-cometa será máxima. 1 0) (G1 - cps 2012) A maçã, alimento tão apreciado, faz parte de uma famosa lenda ligada à biografia de Sir Isaac Newton. Ele, já tendo em mente suas Leis do Movimento, teria elaborado a Lei da Gravitação Universal no momento em que, segundo a lenda, estando Newton ao pé de uma macieira, uma maçã lhe teria caído sobre sua cabeça. Pensando nisso, analise as afirmações: I. Uma maçã pendurada em seu galho permanece em repouso, enquanto duas forças de mesma intensidade, o seu peso e a força de tração do cabinho que a prende ao galho, atuam na mesma direção e em sentidos opostos, gerando sobre a maçã uma força resultante de intensidade nula. II. Uma maçã em queda cai mais rápido quanto maior for a sua massa já que a força resultante, nesse caso chamada de peso da maçã, é calculada pelo produto de sua massa pela aceleração da gravidade. III. A maçã em queda sofre uma ação do planeta Terra, denominada força peso, que tem direção vertical e o sentido para baixo, e a maçã, por sua vez, atrai a Terra com uma força de mesma intensidade e direção, contudo o sentido é para cima. É correto o que se afirma em a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 11) (Uem 2011) Sobre as leis de Kleper e a lei da Gravitação Universal, assinale o que for correto.
- A Terra exerce uma força de atração sobre a Lua.
- Existe sempre um par de forças de ação e reação entre dois corpos materiais quaisquer.
- O período de tempo que um planeta leva para dar uma volta completa em torno do Sol é inversamente proporcional à distância do planeta até o Sol.
- O segmento de reta traçado de um planeta ao Sol varrerá áreas iguais, em
tempos iguais, durante a revolução do planeta em torno do Sol.
- As órbitas dos planetas em torno do Sol são elípticas, e o Sol ocupa um dos focos da elipse correspondente à órbita de cada planeta. Dê como resposta a soma dos números que precedem as proposições corretas a) 5 b) 11 c) 18 d) 27 e) 12 ) (Uem 2011) Considerando que um planeta A possui 2 vezes a massa e 4 vezes o diâmetro da Terra, assinale o que for correto.
- A aceleração gravitacional na superfície do planeta A é , em que g é a aceleração gravitacional na superfície da Terra. 18
- A densidade do planeta A é menor que a da Terra.
- Se a velocidade angular de rotação do planeta A for igual a da Terra, um dia no planeta A tem 96 horas.
- Se dois pêndulos simples idênticos forem colocados a 2 metros da superfície, tanto do planeta A quanto da Terra, os períodos de oscilação terão o mesmo valor.
- Desprezando o atrito com os gases atmosféricos, se um objeto for solto da mesma altura com relação ao solo, na Terra e no planeta A, os tempos de queda serão os mesmos. A soma das alternativas corretas é: a) 3 b) 11 c) 19 d) 27 e) 13) Dentre as alternativas a seguir, assinale o que for correto.
- Um foguete não será mais atraído pela Terra quando ele chegar a regiões fora da atmosfera terrestre.
- Dois satélites, A e B, estão em uma mesma órbita circular em torno da Terra e possuem a mesma velocidade. Como a massa do satélite A é maior que a massa do satélite B (mA > mB), o período do satélite A é maior que o do satélite B.
- Se a velocidade angular do movimento de rotação de Júpiter é ω = (π/5) rad/h, ele gasta 10 horas para dar uma volta completa.
- Quando um satélite estacionário está em órbita, em torno do Sol, seu período é de 24 horas.
- O período de translação do planeta Vênus em torno do Sol é menor do que o período de translação da Terra em torno do Sol. Tendo em vista essa afirmação e supondo que as órbitas dos planetas são circulares, pode-se concluir, pelas leis de Kepler, que o raio da órbita de Vênus é menor do que o raio da órbita da Terra.
- Embora a Lua seja atraída pela Terra, ela não cai sobre nosso planeta porque há uma força centrífuga atuando na Lua, que equilibra a atração terrestre.
- Um estudante, consultando uma tabela, verificou que a distância do planeta Saturno ao Sol é cerca de 10 vezes maior do que a distância da Terra ao Sol. Ele chegou à conclusão de que a força que o do Sol exerce sobre Saturno é cerca de 100 vezes menor do que a força que o Sol exerce sobre a Terra. Some os itens corretos. a) 20 b) 35 c) 56 d) 87 e) 14 ) (UFG-GO) As ideias de Nicolau Copérnico (1473-1543) e de Albert Einstein (1879-1955) marcaram o pensamento científico de suas respectivas épocas, tornando-os alvo de censura no cenário político. Quais são essas ideias e por que elas motivaram conflitos? a) Copérnico afirmou que a Terra gira em torno do Sol em órbitas elípticas e Einstein mudou os conceitos de espaço-tempo. As ideias de Copérnico eram contrárias aos ensinamentos aristotélicos e as de Einstein foram questionadas na Alemanha em
17) (ITA-SP) Sabe-se que a atração gravitacional da Lua sobre a camada de água é a principal responsável pelo aparecimento das marés oceânicas na Terra. Considere as seguintes afirmativas: I. As massas de água próximas das regiões A e B experimentam marés altas simultaneamente. II. As massas de água próximas das regiões A e B experimentam marés opostas, isto é, quando A tem maré alta, B tem maré baixa e vice-versa. III. Durante o intervalo de tempo de um dia ocorrem duas marés altas e duas marés baixas. Então, está (rão) correta(s), apenas: a) a afirmativa I b) a afirmativa II c) a afirmativa III d) as afirmativas I e II e) as afirmativas I e III 18 ) (UDESC-SC) A maré é o fenômeno natural de subida e descida do nível das águas, percebido principalmente nos oceanos, causado pela atração gravitacional do Sol e da Lua. A ilustração a seguir esquematiza a variação do nível das águas ao longo de uma rotação completa da Terra. Considere as seguintes proposições sobre maré, e assinale a alternativa incorreta. a) As marés de maior amplitude ocorrem próximo das situações de Lua Nova ou Lua Cheia, quando as forças atrativas, devido ao Sol e à Lua, se reforçam mutuamente. b) A influência da Lua é maior do que a do Sol, pois, embora a sua massa seja muito menor do que a do Sol, esse fato é compensado pela menor distância à Terra. c) A maré cheia é vista por um observador quando a Lua passa por cima dele, ou quando a Lua passa por baixo dele. d) As massas de água que estão mais próximas da Lua ou do Sol sofrem atração maior do que as massas de água que estão mais afastadas, devido à rotação da Terra. e) As marés alta e baixa sucedem-se em intervalos de aproximadamente 6 horas. 19 ) (ETEC-SP) A maçã, alimento tão apreciado, faz parte de uma famosa lenda ligada à biografia de Sir Isaac Newton. Ele, já tendo em mente suas Leis do Movimento, teria elaborado a Lei da Gravitação Universal no momento em que, segundo a lenda, estando Newton ao pé de uma macieira, uma maçã lhe teria caído sobre sua cabeça. Pensando nisso, analise as afirmações: I. Uma maçã pendurada em seu galho permanece em repouso, enquanto duas forças de mesma intensidade, o seu peso e a força de tração do cabinho que a prende ao galho, atuam na mesma direção e em sentidos opostos, gerando sobre a maçã uma força resultante de intensidade nula. II. Uma maçã em queda cai mais rápido quanto maior for a sua massa já que a força resultante, nesse caso chamada de peso da maçã, é calculada pelo produto de sua massa pela aceleração da gravidade.
III. A maçã em queda sofre uma ação do planeta Terra, denominada força peso, que tem direção vertical e o sentido para baixo, e a maçã, por sua vez, atrai a Terra com uma força de mesma intensidade e direção, contudo o sentido é para cima. É correto o que se afirma em a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 20 ) (UF-MG) Dois satélites artificiais, R e S, estão em órbitas circulares de mesmo raio, em torno da Terra. A massa do satélite R é maior que a do satélite S. Com relação ao módulo das velocidades, VR e VS, e dos períodos de translação, TR e TS, pode-se afirmar que: a) VR < VS e TR = TS b) VR < VS e TR > TS c) VR = VS e TR = TS d) VR = VS e TR > TS e) VR > VS e TR > TS 21) (FUVEST-SP) Satélites utilizados para telecomunicações são colocados em órbitas geoestacionárias ao redor da Terra, ou seja, de tal forma que permaneçam sempre acima de um mesmo ponto da superfície da Terra. Considere algumas condições que deveriam corresponder a esses satélites: I. Ter o mesmo período, de cerca de 24 horas. II. Ter aproximadamente a mesma massa. III. Estar aproximadamente à mesma altitude. IV. Manter-se num plano que contenha o círculo do equador terrestre. O conjunto de todas as condições que satélites em órbitas geoestacionárias devem necessariamente obedecer corresponde a: a) I e III b) I, II e III c) I, III e IV d) II e III e) II e IV 22 ) (UFG) Considere que a Estação Espacial Internacional, de massa M, descreve uma órbita elíptica estável em torno da Terra, com um período de revolução T e raio médio R da órbita. Nesse movimento, a) o período depende de sua massa. b) a razão entre o cubo do seu período e o quadrado do raio médio da órbita é uma constante de movimento. c) o módulo de sua velocidade é constante em sua órbita. d) a energia cinética é máxima no afélio. e) a energia cinética é máxima no perigeu. 23 ) (ITA-SP) Numa dada balança, a leitura é baseada na deformação de uma mola quando um objeto é colocado sobre sua plataforma. Considerando a Terra como uma esfera homogênea, assinale a opção que indica uma posição da balança sobre a superfície terrestre onde o objeto terá a maior leitura.
Não é difícil imaginar que Manolito desconheça a relação entre a força de gravidade e a forma de nosso planeta. Brilhantemente traduzida pela expressão criada por Newton, conhecida como a lei de gravitação universal, esta lei é por alguns aclamada como a quarta lei de Newton. De sua apreciação é correto entender que: a) em problemas que envolvem a atração gravitacional de corpos sobre o planeta Terra, a constante de gravitação universal, inserida na expressão newtoniana da lei de gravitação, é chamada de aceleração da gravidade. b) é o planeta que atrai os objetos sobre sua superfície e não o contrário, uma vez que a massa da Terra supera muitas vezes a massa de qualquer corpo que se encontra sobre a sua superfície. c) o que caracteriza o movimento orbital de um satélite terrestre é seu distanciamento do planeta Terra, longe o suficiente para que o satélite esteja fora do alcance da força gravitacional do planeta. d) a força gravitacional entre dois corpos diminui linearmente conforme é aumentada a distância que separa esses dois corpos. e) aqui na Terra, o peso de um corpo é o resultado da interação atrativa entre o corpo e o planeta e depende diretamente das massas do corpo e da Terra. 28) (UEMG-MG) Dois objetos de mesma massa são abandonados, simultaneamente, da mesma altura, na Lua e na Terra, em queda livre. Sobre essa situação, Carolina e Leila chegaram às seguintes conclusões: Carolina: Como partiram do repouso e de uma mesma altura, ambos atingiram o solo com a mesma energia cinética. Leila: Como partiram do repouso e da mesma altura, ambos atingiram o solo no mesmo instante. Sobre tais afirmações, é CORRETO dizer que a) as duas afirmações são falsas. b) as duas afirmações são verdadeiras. c) apenas Carolina fez uma afirmação verdadeira. d) apenas Leila fez uma afirmação verdadeira. e) nada se pode afirmar das afirmações. 29) A lei da gravitação universal de Newton diz que: a) os corpos se atraem na razão inversa de suas massas e na razão direta do quadrado de suas distâncias. b) os corpos se atraem na razão direta de suas massas e na razão inversa do quadrado de suas distâncias. c) os corpos se atraem na razão direta de suas massas e na razão inversa de suas distâncias. d) os corpos se atraem na razão inversa de suas massas e na razão direta de suas distâncias. e) os corpos se atraem na razão direta do quadrado de suas massas na razão 30) Dois corpos A e B, de massa 16M e M, respectivamente, encontram-se no vácuo e estão separados por uma certa distância. Observa-se que um outro corpo, de massa M, fica em repouso quando colocado no ponto P, conforme a figura. A razão x/y entre as distâncias indicadas é igual a: a) 2 b) 4
c) 6 d) 8 e) 16 31 ) Dois corpos atraem-se com força gravitacional que varia com a distância entre seus centros de massas, conforme o gráfico abaixo. O valor de F assinalado no gráfico é: a) 3 b) 12 c) 30 d) 36 e) 45 32) A força gravitacional é uma força que atua sobre dois corpos quaisquer e depende de suas massas e da distância entre eles. Entre a Terra e a Lua existe, portanto, uma força gravitacional. Se a distância da Lua à Terra caísse à metade, a força gravitacional seria: a) quatro vezes maior. b) duas vezes maior. c) quatro vezes menor. d) duas vezes menor. e) igual. 33) A força gravitacional entre um satélite e a Terra é F. Se a massa desse satélite fosse quadruplicada e a distância entre o satélite e o centro da Terra aumentasse duas vezes, o valor da força gravitacional seria a) F/ b) F/ c) 3F/ d) F e) 2F 34 ) Dois satélites, 1 e 2, giram em torno da Terra em órbitas circulares idênticas, sendo que m1 > m2. Pode-se afirmar que: a) a velocidade escalar de 1 é maior que a de 2. b) o período de 1 é maior que o de 2. c) a força de atração entre a Terra e os satélites 1 e 2 tem mesma intensidade. d) as acelerações de 1 e 2 são diferentes. e) as velocidades e os períodos de 1 e 2 são respectivamente iguais. 35 ) Um planeta descreve uma órbita elíptica em torno do Sol. Pode-se dizer que a velocidade de translação desse planeta é: a) maior quando se encontra mais longe do Sol. b) maior quando se encontra mais perto do Sol. c) menor quando se encontra mais perto do Sol. d) constante em toda a órbita. e) As alternativas A e C estão corretas. 36) Um certo cometa desloca-se ao redor do Sol. Levando-se em conta as leis de Kepler, pode-se com certeza afirmar que:
a) se justifica porque o tamanho do telescópio determina a sua massa, enquanto seu pequeno peso decorre da falta de ação da aceleração da gravidade. b) se justifica ao verificar que a inércia do telescópio é grande comparada à dele próprio, e que o peso do telescópio é pequeno porque a atração gravitacional criada por sua massa era pequena. c) não se justifica, porque a avaliação da massa e do peso de objetos em órbita tem por base as leis de Kepler, que não se aplicam a satélites artificiais. d) não se justifica, porque a força-peso é a força exercida pela gravidade terrestre, neste caso, sobre o telescópio e é a responsável por manter o próprio telescópio em órbita. e) não se justifica, pois, a ação da força-peso implica a ação de uma força de reação contrária, que não existe naquele ambiente. A massa do telescópio poderia ser avaliada simplesmente pelo seu volume. 41) Considere um segmento de reta que liga o centro de qualquer planeta do sistema solar ao centro do Sol. De acordo com a 2ª Lei de Kepler, tal segmento percorre áreas iguais em tempos iguais. Considere, então, que em dado instante deixasse de existir o efeito da gravitação entre o Sol e o planeta. Assinale a alternativa correta. a) O segmento de reta em questão continuaria a percorrer áreas iguais em tempos iguais. b) A órbita do planeta continuaria a ser elíptica, porem com focos diferentes e a 2ª Lei de Kepler continuaria válida. c) A órbita do planeta deixaria de ser elíptica e a 2ª Lei de Kepler não seria mais válida. d) A 2ª Lei de Kepler só é válida quando se considera uma força que depende do inverso do quadrado das distâncias entre os corpos e, portanto, deixaria de ser válida. e) O planeta iria se dirigir em direção ao Sol. 42) Um satélite espacial encontra-se em órbita em torno da Terra e, no seu interior, existe uma caneta flutuando. Essa flutuação ocorre porque: a) ambos, o satélite espacial e a caneta encontram-se em queda livre; b) a aceleração da gravidade local é nula; c) a aceleração da gravidade, mesmo não sendo nula, é desprezível; d) há vácuo dentro do satélite; e) a massa da caneta é desprezível, em comparação com a do satélite. 43) Os cientistas que se seguem deram importantes contribuições para nosso conhecimento atual do movimento dos planetas:
- Copérnico
- Ptolomeu
- Kepler Se os nomes desses homens forem arranjados em ordem do começo de suas contribuições, com a primeira contribuição colocada antes, a ordem correta será: a) 1, 2, 3 b) 2, 3, 1
c) 3, 1, 2 d) 1, 3, 2 e) 2, 1, 3 44) Considere uma estrela em torno da qual gravita um conjunto de planetas. De acordo com a 1ª lei de Kepler: a) Todos os planetas gravitam em órbitas circulares. b) Todos os planetas gravitam em órbitas elípticas em cujo centro está a estrela. c) As órbitas são elípticas, ocupando a estrela um dos focos da elipse; eventualmente, a órbita pode ser circular, ocupando a estrela o centro da circunferência. d) A órbita dos planetas não pode ser circular. e) A órbita dos planetas pode ter a forma de qualquer curva fechada. 45) (Unesp) No dia 5 de junho de 2012, pôde-se observar, de determinadas regiões da Terra, o fenômeno celeste chamado trânsito de Vênus, cuja próxima ocorrência se dará em 2117. Tal fenômeno só é possível porque as órbitas de Vênus e da Terra, em torno do Sol, são aproximadamente coplanares, e porque o raio médio da órbita de Vênus é menor que o da Terra. Portanto, quando comparado com a Terra, Vênus tem a) o mesmo período de rotação em torno do Sol. b) menor período de rotação em torno do Sol. c) menor velocidade angular média na rotação em torno do Sol. d) menor velocidade escalar média na rotação em torno do Sol. e) menor frequência de rotação em torno do Sol. 46) (Ifsp) Muitos ainda acreditam que como a órbita da Terra em torno do Sol é uma elipse e o Sol não está no centro dessa elipse, as estações do ano ocorrem porque a Terra ora fica mais próxima do Sol, ora mais afastada. Se isso fosse verdade, como se explica o fato de o Natal ocorrer numa época fria (até nevar) nos países do hemisfério norte e no Brasil ocorrer numa época de muito calor? Será que metade da Terra está mais próxima do Sol e a outra metade está mais afastada? Isso não faz sentido. A existência das estações do ano é mais bem explicada a) pelo fato de o eixo imaginário de rotação da Terra ser perpendicular ao plano de sua órbita ao redor do Sol. b) pelo fato de em certas épocas do ano a velocidade de translação da Terra ao redor do Sol ser maior do que em outras épocas. c) pela inclinação do eixo imaginário de rotação da Terra em relação ao plano de sua órbita ao redor do Sol. d) pela velocidade de rotação da Terra em relação ao seu eixo imaginário não ser constante. e) pela presença da Lua em órbita ao redor da Terra, exercendo influência no período de translação da Terra ao redor do Sol.
