Disserte e calcule a energia de ligação gravitacional (energia de auto-gravitação) U de um planeta esférico de…
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
Disserte e calcule a energia de ligação gravitacional (energia de auto-gravitação) U de um planeta esférico de massa M = 4,50×10^24 kg e raio R = 5,50×10^6 m, assumindo densidade uniforme. Use a fórmula U = -3GM^2/(5R) com G = 6,67×10^-11 N·m^2/kg^2.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Para uma esfera uniforme U = -3GM^2/(5R). Substituindo: M^2=(4,50×10^24)^2=2,025×10^49 kg^2; 3GM^2=3·6,67×10^-11·2,025×10^49=4,053×10^39 J·m. Dividindo por 5R (5·5,50×10^6=2,75×10^7 m) obtém-se U ˜ -1,47×10^32 J. Resultado em joules (SI).
Explicação
A fórmula utilizada para calcular a energia de ligação gravitacional considera a distribuição uniforme da massa do planeta e a força gravitacional entre suas partes. O cálculo envolve a substituição dos valores de massa e raio na equação, resultando em uma energia negativa que indica a estabilidade do sistema. O resultado final, expresso em joules, reflete a energia necessária para desagregar o planeta em suas partes constituintes.
Raio-X da questão
energia de ligação gravitacional
avaliacao
energia de ligação gravitacional · cálculo de energia potencial
Revisar a fórmula da energia de ligação gravitacional e suas aplicações.
O aluno pode confundir a fórmula da energia de ligação gravitacional com a energia potencial gravitacional, aplicando a fórmula errada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Em um terminal urbano, um ônibus parte do ponto inicial e segue em linha reta. Nos primeiros 20 s, ele mantém velocidade…
- Em uma pista de testes, um carro trafega em linha reta a 20 m/s quando o motorista aciona os freios. A partir desse…
- Em um experimento escolar, duas bolas sao empurradas com a mesma intensidade: uma de borracha leve e outra mais pesada…
- Um estudante empurra uma parede com toda a forca que consegue, mas a parede nao se desloca. — Qual interpretacao e…
- Durante uma atividade de Física em uma escola pública brasileira, uma bola de basquete está inicialmente em repouso…
- Durante uma atividade de Física, duas equipes participam de um cabo de guerra. A equipe da esquerda puxa a corda…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog