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Questão 33471

UFPR 2010
Física

Neste ano, comemoram-se os 400 anos das primeiras descobertas astronômicas com a utilização de um telescópio, realizadas pelo cientista italiano Galileu Galilei. Além de revelar ao mundo que a Lua tem montanhas e crateras e que o Sol possui manchas, ele também foi o primeiro a apontar um telescópio para o planeta Júpiter e observar os seus quatro maiores satélites, posteriormente denominados de Io, Europa, Ganimedes e Calisto.

Satélite

Raio orbital (105 km)

Massa (1022 kg)

Io

4

9

Europa

6

5

Ganimedes

10

15

Calisto

20

11

Supondo que as órbitas desses satélites ao redor de Júpiter sejam circulares, e com base nas informações da tabela acima, assinale a alternativa correta. (Os valores da tabela foram arredondados por conveniência)

 

 

A

A força de atração entre Júpiter e Ganimedes é maior do que entre Júpiter e Io.   

B

Quanto maior a massa de um satélite, maior será o seu período orbital.   

C

A circunferência descrita pelo satélite Calisto é quatro vezes maior que a circunferência descrita pelo satélite Europa.   

D

A maior velocidade angular é a do satélite Calisto, por possuir maior período orbital.   

E

O período orbital de Europa é aproximadamente o dobro do período orbital de Io.   

Gabarito:

O período orbital de Europa é aproximadamente o dobro do período orbital de Io.   



Resolução:

Pela terceira lei de Kepler, temos:
 frac{T_{IO}^{2}}{R_{IO}^{3}} = frac{T_{EUR}^{2}}{R_{EUR}^{3}}
 frac{T_{IO}^{2}}{4^{3}} = frac{T_{EUR}^{2}}{6^{3}}
 {T_{IO}^{2}}cdot frac{{216}}{64} = T_{EUR}^{2}

Efetuando a divisão e retirando a raiz quadrada de TODOS os termos, temos:
1,9 T_{IO} = T_{EUR}
 

Ou seja, o período orbital de Europa é aproximadamente o dobro do período orbital de Io.  

Alternativa E

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