Questão 274

(ITA 2014) Um sistema binário é formado por duas estrelas esféricas de respectivas massas m e M, cujos centros distam d entre si, cada qual descrevendo um movimento circular em torno do centro de massa desse sistema. Com a estrela de massa m na posição mostrada na figura, devido ao efeito Doppler, um observador T da Terra detecta uma raia do espectro do hidrogênio, emitida por essa estrela, com uma frequência f ligeiramente diferente da sua frequência natural f0. Considere a Terra em repouso em relação ao centro de massa do sistema e que o movimento das estrelas ocorre no mesmo plano de observação. Sendo as velocidades das estrelas muito menores que c, assinale a alternativa que explicita o valor absoluto de (f – f0)/f0. Se necessário, utilize (1 + x)n ≅ 1 + nx para x 1.

A

sqrt{GM^{2}/left [ d(M + m)c^{2} 
ight ]}

B

sqrt{Gm^{2}sen^{2}alpha /left [ d(M + m)c^{2} 
ight ]}

C

sqrt{Gm^{2}cos^{2}alpha /left [ d(M + m)c^{2} 
ight ]}

D

sqrt{GM^{2}sen^{2}alpha /left [ d(M + m)c^{2} 
ight ]}

E

sqrt{GM^{2}cos^{2}alpha /left [ d(M + m)c^{2} 
ight ]}

Gabarito:

sqrt{GM^{2}cos^{2}alpha /left [ d(M + m)c^{2} 
ight ]}



Resolução:

1)

x_{CM}=frac{m.x_{1}+M.x_{2}}{M+m}

0=frac{m.x_{1}+M.(x_{1}-d)}{M+m}

m.x_{1}+M.(x_{1}-d)=0

m.x_{1}+M.x_{1}=M.dRightarrow x_{1}=frac{M.d}{M+m}

2)

F_{G}=F_{cp}

frac{G.M.m}{d^{2}}=frac{m.V_{1}^{2}}{frac{M.d}{M+m}}=frac{m.V_{1}^{2}}{M.d}.(M+m)

V_{1}^{2}=frac{G.M}{d}.frac{M}{M+m}=frac{GM^{2}}{d.(M+m)}

V_{1}=sqrt{frac{G.M^{2}}{d.(M+m)}}

3)

V_{ap}=V_{1}cos  alpha=sqrt{frac{G.M^{2}}{d.(M+m)}}.cos  alpha

4)Efeito Doppler, equação:

frac{f}{V}=frac{f_{0}}{V-V_{F}}

frac{f}{f_{0}}=frac{V}{V-V_{F}}

frac{f-f_{0}}{f_{0}}=frac{V}{V-V_{F}}-1

frac{f-f_{0}}{f_{0}}=frac{V_{F}}{V-V_{F}}

frac{f-f_{0}}{f_{0}}=frac{sqrt{frac{G.M^2}{d.(M+m)}}   cos  alpha}{c}

frac{f-f_{0}}{f_{0}}=sqrt{frac{G.M^{2.  cos^{2}alpha}}{d.(M+m).c^{2}}}

 



Questão 1

(ITA - 2014 - 1ª FASE) Das  afirmações: 

I. Se x, y  , com y ≠ – x, então x + y ;

II. Se x ∈  e y ∈   , então xy   ;

III. Sejam a, b, c, com a < b < c. Se f : [a, c] → [a, b] é sobrejetora, então f não é injetora,

é (são) verdadeira(s):

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Questão 2

Considere as funções f, g : , f(x) = ax + m, g(x) = bx + n, em que a, b, m e n, são constantes reais. Se A e B são as imagens de f e de g, respectivamente, então, das afirmações abaixo:

I. Se A = B, então a = b e m = n;

II. Se A = , então a = 1;

III. Se a, b, m, n, com a = b e m = – n, então A = B,

é (são) verdadeira(s)

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Questão 3

A soma   é igual a

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Questão 4

Se z ∈ , é igual a

 

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