LISTA DE EXERCICIOS DE FISICA - GRAVITAÇÃO, Exercícios de Física

Baixe LISTA DE EXERCICIOS DE FISICA - GRAVITAÇÃO e outras Exercícios em PDF para Física, somente na Docsity! 1Oe da Coaudação Anual, pe teretiado do opositoçõe unvisond pai =p Os da Oponito cod de Meudtom Us cento de coano do & cegos (Mem) G-> 6 6340" Ne? (47 Po voy (Força Qro) 4 Os Forçam amos galos é maior do et 06 Enpndos * Tanes inísticos Ls Dep atrakivas ; — FA mona des dúdeo, t+ Fora AG» vouiÊã ps tudodo”, t+ Coletar cas Vecão tam apona . again dom ie nlioam . % Es im ANO Br bo és int “1 Uma massa M é dividida em duas partes, m e M — m, que são em seguida separadas por certa distância. Qual é a razão m/M que maximiza o módulo da força gravitacional entre as partes? Mm AR AL Mm dm = M 4 SYosimizando Pl ma o, deg . S (-Qmam do EAÇ na )-o | . = da —açõd = - Bm 4 MO 2 AEE Influência da Lua. Algumas pessoas acreditam que suas atividades são controladas pela Lua. Se a Lua está do outro lado da Terra, verticalmente abaixo de você, e passa para uma posição verticalmente acima da sua cabeça, qual é a variação percentual (a) da atração gravitacional que a Lua exerce sobre vacê e (b) do seu pesa (medido em uma balança de mola)? Suponha que a distância Terra-Lua (de centro à centro) é 3,82 x 10º me que o raio da Terra é 6,37 x 10 m Ge dz de 2.82:40"m T= 634 10)m 3 Qual deve ser a distância entre uma partícula com 5,2 kg e uma partícula com 2,4 kg, para que a atração gravitacional entre as partículas tenha um módulo de 2,3 x 102 N? Mem - e De ya SAO, ty = Gs “ 52.44 Ma = It 23116 * ce140. 255 = O" u2é8 F. 23440 N cê tao n 2,310 -u a G = 66140 Noir r- 36,19.40 re (3 = 1902my -5 Miniburacos negros. Talvez existam miniburacos negros no universo, produzidos logo após o big bang, Se um desses objetos, com massa de 1» 10" kg (e raio de apenas 1 x 107: m), se aproximasse da Terra, a que distância da sua cabeça a força gravitacional exercida sobre você pelo miniburaco seria os cor19 40) ms a igual à força gravitacional exercida pela Terra? w =4:40 mM = 4:10 kg aa 6 t= 1:40 m = ma.a NEM = 6.63 a , 6%. Ma, Ma Ma O. agem qga = 06% = AE mls* d= (88 . o,68m, ” amy, ag é S am IA S=66340 Nm/po? eat q SO * Adineigio Bos Duscpta perinção > Danca, => Donna 6 Na Fig. 13-32, um quadrado com 20,0 em de lado é formado por quetra esferas de massas m, m; = 3,00 g, m; = 1,00 g e mu, = 5,00 g. Na notação dos vetores unitários, qual é a força gravitacional esercida pelas esferas sobre uma esfera central de messa my = 2,50 4? a Sp a sy o Fi og uz 0/02 dg + d=RTá ,c= a, 2a= DE E! 2 o 5 o yo MB. 02NÊ 0555. mm > ; Es. GM * n=fa 's» Sula mo So Vas F E. > 66140 340 9510 Wo hm Rod (SIR) Gem Gem | cosas” = a . a407* Fe- 85 169 y = GErAGl aBAO 240” = (otof + = 166240 Ny fax R4 Toy Co Faso hSãs ossm 15% 4 E coa 16340" coa 45 74 46440 s045ºY = (as actn) + (Mig 0") 4 46, 49,1% o Go + Sa. r * So 463 m/s” Lote da Dem c Fqe IDA LEO ss 193710 aa Mia = 1,36.140 Ra q 6,83. 10", 436.407 as (14,233 10º) = 46,340 mb” * Pino LEO “+ Q . 9 sol = ; Esq “FOOOOO AG ma - é sa Ouço 7 03% AO x» MZ 2:10 A DA (5 br” > Volare Qutaniduco Enquanh, u pa Ê 3 ASA au seio = MME nao TE eraok 3 O, <= 500h ou 30uN 0, = 198000 Ouoilmo 13 é Coluulor sa aroma Gus olho; a) = dem Da A - DN > mateto! dar. 10 a df rua 5 . ve Gr ga (2016) = 3EO0-10 au 0.88F9, - F ve Era [48 = asa Me 296% Me 048; (q &: Jem Me - 205-0,38= 3579 La 66240" 3.53 .0.481 = Mm . o fo o Ta fg o (44.105 Ra . f 663 E 0,481 f= 006: Dá - -2 Fg= 0,09.40 = 60:40 Ny Kem Mk + Ma Mir, - 409% , e = Nany 69400, o | E “4 Come mostra & lg. 14-23, duas esferas de massa m e uma terceira esfera de massa M formamum — -19 A que altitude acima da superficie da Terra a aceleração gravitacional é de 4,9 mis? triângulo equilátero, e urma querta esfera de massa m, ocupa o ceniro do triângulo. A força gravitacional total exercida pelas outras três esferas sobre a esfera central é zero. (a) Qual é o valor de M em termos - . EM em [NM [sm A dem? (b) Se a valor de mr, for multiplicado por dois, qual será velor da força grevilaciana! a que estará o o submetida à esfera central? Sa É Sa (Rab) Vas aa, at é Ph 2 o Ra — Bida Esto 508,1 - 63H10 tas ds Tia E EE 6 ; Pe esrMo m h= 40410 - 6.340 em au 6 Me = SA a 10 to h= 26110, (= E faces 30 — Lg E 26.3 E Sem 30] «21 Acredita-se que algumas estrelas de nêutrons (estrelas extremamente densas) estão girando a cerca Gm G ME, a (E) 1 3 — = EMum s tm, qual deve ser, no mínimo, à massa da estrela (tra) da t (a 3) para que uma partícula na superfície da estrela permaneça no lugar apesar da rotação? a af. SD (sa) o) Mem ago — SB. fetio — q. Rio GS Lia z A = 20000m avono am)" b) roubos w= 27 rodlo De ogro” J 8010 sua 63x 40" + M= bn 10% mM= a G, 674140 +16 Na Di, U3-40, uma quertí la le mess 1, = 0,67 Kg está a qua distância d = 2% cm de ume das estremidades de una barra hosugfuea de comprismeato L = 3,0 me nussa M = 5,0 ku Qual é o módulo — ala força gravitacional? que a barca exerce sobre a partítula? à orya gravitacional É q pen --23 Um plavera é modelado por um núcleo de raio R e massa M cercado por uma casca de saio interno [ram Re ralo externo 2 massa AM. Se M= 4,1 x 10% kge R= 60% 10% ql é a aceleração gravitacional em pontos situados a ume distância (a) R e (b) 3R do centro do planeta? 6 O Lato? M = hLMO Rá 0) Oy= Figura 1240 Peba da O de R-cor0m (60,10) nm dE - Sam À Gm (mL )ar aq SM O au05x10º > 46 mhê, ? G ré et se, 0nd” . - dal E. lar. COM (Td GD [14 4) CM nm sm )º Pb” Lo Aid dj alies) , D da as Goam 660! 0,615 | E 2934440" as, = 66% 165 4408 - E sd RA RO ara) > 023(3 1025). — 0,94 (2-60m0%)* e 186,74 x Ê F=304510" > F- 300 NA dg, «LEME, 4a ml) --25 Uma esfera meciça homogênea tem uma massa de 1,0 * 10! kg e um raio de 1.0 m Qual é o módulo “17 (8) Quanto pesaria na superfície da Lua um objeio que pesa 100 N na superfície da Terra? (b) A da pele esfera sobre une partícula de messa mt localizada é uma distância de amos ralo terestes 0 mesmo chjeio deveria estar da centra da Terra pera ter o mesmo paso que na superfície de Lxa? ato da esfera? (c) Escreva uma expressão geral para o módulo da orça Eavitacional que a estera exerce sobré a partcula a uma distência r < 1,0 meo cento ca estera, usa 16% a %) Ago 4,61 mis om Se a. PD merputo, 2 Pio Vo due enfua, tmifo RES 4 ERR 16% L0X10 p MOMO s0u0! 24,40 KaJm? Pia = 100 da ç Le ErlLoy ? 4d É 13 (Oo as Qua = AO BELO > 0: (239,10! a)r-lóm *) = 05m my [= 4,5% my Fo e Ei r(ã nº) E AS O 2 AXIO asim, plesaag" 400 )m q. amo (ár 05º) Ra CAIO 1530 ê -+ E. Eeruo! m m=4310"kg as 1 aoxdo: m) D B6416 3,10: Eslg0m40 mm) Ng, F- (057 E. 83:10" m 0,95 E. 34851070» E(85:10:m )M 9E Godiivis E OSS 2bmO! [Mr E 6210) 8 F. me (67,05+10 )5 E me (6. +10 ) Lugo “29 A Fig. 19-43 mostra a finção energia potencial e um projéril em unção da distância da superficie de um planeta de 1210 R,. Qual é a menor energia cinética necessária paia que um projéil lençado da superfície “escape” do planete? b=-U v--S0m0'3 2 b=-( 5000) K= 5044034 médios de 6,9 * 10? km é 1,3 x 10' ka, respectivamente. A massa de ificas médias de Marte e a da erraz (b) (Qual é 0 valor da aceleração gravitacional é (qual é a velocidade de escape em Marte? dy = 13110 tn São — teamo. inpuífeo da = CA40km Ea — onfncçi eqanilêciarol Mm= 0,440 Emi or = ve de — aefocidode su É Dub) -0M eg -04.6% 345. 10 Co, [a DM 9 la | 26, MN = 598.10% Vim [2510] > = Va= 50410 mlsy D k=-) -33 Por qual fator deve ser multiplicada a energia necessária para escapar ca Terra a fim de obter a energia necessária paca escapar (a) da Lua é (b) de Júpiter? 4. Sm My SA 1obta R Rs = 630º fm & ema & Mk = 2354104 43,440 tm a fe Gano! , anã O mpeg dona] 7 (UM dO caos ks MR AMO” 630 94, 4910094 102.00229, 10 CM A 7 50! 4,9 --37 As três esferas da Viv, 15-45, de massa em, = 10 gem. = 20 8, têm os centros em uma mesma reta, com L = 12 eme d'=4,0 cm W à esfera B do longo da reta alé que z distância entro os centros da esfera B e da esfera C seja d = 4,0 cm. Qual é o trabalho realizado sobre a esfera B (a) por você e (b) pela força gravitacional das esteras Ae 7 Figura 13-45 Problema 37. = DOR ka UV - EM, — GM emem, Os = 0,04 tg & b td Me=00mia Up, SUmdo GM memo E = 0,42m td L d d=0,04m W=/- EMaMe EMA su) GMaMo EMANA GM L-a L ad a L-d mo (- Cao + Eee] | CMeme , SMaMo Va Ed )t & E! dl Me ço )] 1) = SM Mar Udo d e rt [E Ma a) Me E L-d q L-d dq wW= e fre (4 a e) (E o Li [me E ) a Les) o= cm | o(a)» cede) 8) Wo CM (a b-8d W- GM (1 m) (65 u)- 663010" 0,04-(008-003) - ps 9.004 Oot(042-0,04 ct a wW=40H0 -4115 > )-5040 3, + Me - 50405 --41 Duas estrelas de nêutrons estão separadas por uma distância de 1,0 x 10 m, Ambas têm massa de 470 Sal, que está a 2, 1,0: 10? kg e raio de 1,0% 10? m Às estrelas se ercomram inicialmente em repovso reiativ velocidade esta 10º m de distância do cento da Via Lácrea, complera uma revolução em tomo do cena a cada 2,5 * 1! do Sal, 2,0% 10º ke, que à ue todas as estrelas da galáxia possucra massa igual à se movendo, em relação a esce referencial de repouso, (a) quando a distã metade do valor inicial e (h) quando estiverem na iminência ce colidir? MM U- em Sms Wo = Va q = coórmo dy aiulos h=0 Ea Fg= 28 A AQudm De cmoma do Sob kg = Ny E Fê = 20440 a —Ui= kg-Ve F->ngio Tom cem My am” NM + qrora tdo G Erê mt. Le cm e 3 = o: Vig, ac trtA um? 2.2 .40º) E = E Gm (128407). dorto” v= [EO oyo |S6n15! 400” [yo 2 Rr a AO 10 4.10” UT > Basto” ve fes! + Ve 82m10n]s TE4SM4O bros = 188004 N= 50,10% +51 Um satélite é colocado em uma órbita elípica cujo ponto mais distante está a 360 lan da superfície da Terra e cujo ponto mais próximo está a 180 km da superfi Calcule (a) o semieixo maior e (b) à rn c excentricidade da órbita ç 3 v= em(t- 1) maio MAS - popu Ry= 6374104 360,10 = CN tdm y o 4 4 3 é 66d! 4040! [> - e x ui 63H IO -65S) 4040 [Todo cerames sta . quo, — Rg = 831 10 +80 40 = 6554 Om ve [0631015016 de Boro — EXBU0Ê+ 655 10º No =" a 2 = 42400), ou = GOO y 8) Ro =a(tte) g - GADMOÍ. GO5n 10º fo=ali-e) 633140": 6,554 10º «43 (a) Que velocidade tangencial um satélite da Tena deve ter para estar em órbita circular 160 lan o acima da superfície da Ter:a? (5) Qual é o período de revolução? for ea e - 0,0136, €= 633 AÊ, GO x1O! WT- mr >» (=G5310 0 x Ra fo = Mãe na ar (653108) ec fofo Roo +32, 10º do Rorfo Mo |SM T- 525104 c E Get 101590. 0! 4 RS im GS 10 = 322, 1005 -45 Fobos, um satélite de Marte, sc move em uma órbita aproximadamente circular com 9,4 x 10” m de raio e um período de 7h39min. Calcule a massa de Marte a partir dessas informações. 2 lh Nos . 1 T = 935.104 T- dr T=3h3âmn => ROO sy a qo dr =" low (atos)? * c6tId aasad 4,04y 103% Ab dO 834107 2* m= 5:10 Hg y