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Questão 4

ESPCEX 2011
Matemática

(EsPCEx - 2011)

Na Física, as leis de Kepler descrevem o movimento dos planetas ao redor do Sol. Define-se como período de um planeta o intervalo de tempo necessário para que este realize uma volta completa ao redor do Sol. Segundo a terceira lei de Kepler, “Os quadrados dos períodos de revolução (T) são proporcionais aos cubos das distâncias médias (R) do Sol aos planetas”, ou seja, T2 = kR3 , em que k é a constante de proporcionalidade.

Sabe-se que a distância do Sol a Júpiter é 5 vezes a distância Terra-Sol; assim, se denominarmos T ao tempo necessário para que a Terra realize uma volta em torno do Sol, ou seja, ao ano terrestre, a duração do “ano” de Júpiter será 

A

3sqrt{5}.T

B

5sqrt{3}.T

C

3sqrt{15}.T

D

5sqrt{5}.T

E

3sqrt{3}.T

Gabarito:

5sqrt{5}.T



Resolução:

O enunciado diz que R é a distância média de um planeta ao sol e T o período de revolução. Também diz que a distância ao sól de Júpiter é 5 vezes a distância ao sol da terra, logo, se chamarmos a distância Terra-Sol de r, a distância Jupiter-Sol é 5r. Temos que T é o ano terrestre, logo:

T^2=kr^3Rightarrow T=sqrt{kr^3}=rsqrt{kr}

O período de revolução em Jupiter então será:

T_j^2=k(5r)^3

T_j=5rsqrt{kcdot5r}

T_j=5rsqrt{kr}cdotsqrt{5}

Porem vimos que T=rsqrt{kr}, substituindo:

T_j=5Tcdotsqrt{5}

Alternativa D.

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