Esta lista de exercícios sobre Gravitação Universal foca no movimento de satélites. As questões aplicam as Leis de Kepler e a Lei da Gravitação de Newton para analisar órbitas, períodos, velocidades orbitais e as condições para um satélite ser geoestacionário.
1. (UFRN) A partir do final da década de 1950, a Terra deixou de ter apenas seu único satélite natural – a Lua –, e passou a ter também satélites artificiais, entre eles os satélites usados para comunicações e observações de regiões específicas da Terra. Tais satélites precisam permanecer sempre parados em relação a um ponto fixo sobre a Terra, por isso são chamados de “satélites geoestacionários”, isto é, giram com a mesma velocidade angular da Terra. Considerando tanto a Lua quanto os satélites geoestacionários, pode-se afirmar que
2. (ITA) Considere dois satélites artificiais S e T em torno da Terra. S descreve uma órbita elíptica com semieixo maior a, e T, uma órbita circular de raio a, com os respectivos vetores posição rS e rT com origem no centro da Terra. E correto afirmar que
3. (UPF) Atualmente, um grande número de satélites artificiais gira ao redor da Terra. Alguns são usados para pesquisa científica ou observações dos astros, outros são meteorológicos ou são utilizados nas comunicações, dentre outras finalidades. Esses satélites que giram ao redor da Terra apresentam velocidades orbitais que dependem da(s) seguinte(s) grandeza(s):
04. (EBMSP) Missões espaciais conduzidas por satélites artificiais podem explorar o ambiente na órbita da Terra, o que permite um número crescente de atividades de pesquisas em diversos ramos da ciência. Considere-se a Terra esférica com raio R e massa M e um satélite de massa m que se encontra em uma órbita circular de raio r a uma altitude h em relação à superfície terrestre. Com base nos conhecimentos de Mecânica, sendo G a constante de gravitação universal, pode-se afirmar:
05. (UEMG) A figura a seguir representa dois satélites artificiais em órbita, em torno da Terra. Baseando-se nas leis de Kepler, e diante da representação mostrada, É CORRETO afirmar que
06. (UCS) Os sistemas de comunicação modernos dependem cada vez mais da utilização de satélites artificiais. Que lei física garante que o satélite fique em órbita em torno da Terra?
07. (Cefet-PR) Dois satélites artificiais giram em torno da Terra em órbitas de mesma altura. O primeiro tem massa m
08. (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 órbita geoestacionária devem necessariamente obedecer, corresponde a
09. (FGV-RJ) Muitos satélites utilizados em telefonia, transmissões de rádio e TV, internet e outros serviços de telecomunicações ocupam a órbita geoestacionária. Nesta órbita, situada no plano da linha do equador, os satélites permanecem sempre acima de um mesmo ponto da superfície terrestre, parecendo parados para um observador no equador. A altura de um satélite geocêntrico, em relação à superfície da Terra, em órbita circular, é aproximadamente igual a: Dados: G = constante de gravitação universal; M = massa da Terra; R = raio da Terra = 6, 4.10
10. (UFMG-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, V