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Exercícios sobre velocidade de escape

Exercícios de Física

Com estes exercícios, você pode avaliar o que sabe sobre a velocidade de escape, a mínima velocidade necessária para que um objeto possa sair de um planeta. Publicado por: Joab Silas da Silva Júnior
questão 1

(UEL-PR) Nem sempre é possível escapar da influência gravitacional de um planeta. No caso da Terra, a velocidade mínima de escape para um corpo de massa m é da ordem de 11,2 km/s. Em relação a essa velocidade, é correto afirmar que ela:

a) independe da massa do corpo, mas depende da massa da Terra.
b) independe da massa da Terra, mas depende da massa do corpo.
c) depende da massa da Terra e da massa do corpo.
d) independe da massa da Terra e da massa do corpo.
e) depende da massa do corpo e da massa do Sol.

questão 2

(ITA-SP) O raio do horizonte de eventos de um buraco negro corresponde à esfera dentro da qual nada, nem mesmo a luz, escapa da atração gravitacional por ele exercida. Por coincidência, esse raio pode ser calculado não relativisticamente como o raio para o qual a velocidade de escape é igual à velocidade da luz. Qual deve ser o raio do horizonte de eventos de um buraco negro com uma massa igual à massa da Terra?

Dados:
massa da Terra: 6,0.1024kg
velocidade da luz no vácuo: 3,0.10
8m/s
constante de gravitação universal: 6,67.10
-11N.m2/kg2

a) 9 µm.
b) 9 mm.
c) 30 cm.
d) 90 cm.
e) 3 km.

questão 3

Marque alternativa correta a respeito da velocidade de escape.

a) A velocidade de escape é a máxima velocidade que um objeto precisa para conseguir abandonar um planeta.

b) A velocidade de escape de buracos negros é maior que a velocidade da luz.

c) Quanto maior a massa de um planeta maior será a velocidade de escape.

d) Quanto maior o raio do planeta, maior também será a velocidade escape.

e) Quanto maior a massa de um corpo, maior será sua velocidade de escape.

questão 4

Determine a mínima velocidade, em km/h, necessária para que um objeto possa sair da superfície da Terra.

Dados: massa da Terra: 6,0.1024kg

Constante de gravitação universal: 6,67.10-11N.m2/kg2

Raio da Terra: 6,4 . 106 m.

a) 50.000

b) 40.500

c) 40.250

d) 25.000

e) 15.000

respostas
Questão 1

Letra A

A equação abaixo determina a velocidade de escape de um corpo para um planeta qualquer. Repare que não há na equação dependência da massa do objeto a ser lançado. A velocidade de escape depende da massa e do raio do planeta.

Os elementos dessa equação são:

Ve = Velocidade de escape;

G = Constante de gravitação universal. (G = 6,67 x 10 -11 N.m/kg2);

M = Massa do planeta;

R = Raio do planeta.

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Questão 2

Letra B

Aplicando a equação da velocidade de escape, devemos definir o valor de R, o raio da órbita de um objeto em movimento ao redor de um planeta. Para essas condições, o valor de R corresponderá justamente ao horizonte de eventos.

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Questão 3

Letra B

Os buracos negros possuem velocidade com valor maior que a velocidade da luz, por isso, ao penetrar em um buraco negro, ela fica confinada. Os buracos negros apresentam velocidade de escape tão alta porque são extremamente massivos.

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Questão 4
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