Ano 2013

Sobre o tema

A lei da gravitação universal de Newton estabelece que a força gravitacional entre dois corpos é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. No contexto de satélites em órbita circular ao redor da Terra, a distância entre o centro da Terra e o satélite permanece constante, resultando em uma força gravitacional de intensidade constante ao longo do tempo. Cada satélite, com mesma massa, mas em órbitas de raios diferentes, experimenta uma força constante, porém de magnitude distinta. Compreender esse comportamento é fundamental para analisar gráficos de força versus tempo em problemas de mecânica celeste, como os frequentemente abordados no ENEM.

Tópicos relacionados

  • Lei da Gravitação Universal
  • Força gravitacional constante em órbita circular
  • Relação entre raio orbital e força
  • Gráficos de força versus tempo
  • Movimento de satélites

Enunciado

![](https://enem.dev/2013/questions/154/38290d8c-ee46-47f1-aaed-8518bc60fe1a.png)

onde m1 e m2 correspondem às massas dos corpos, _d_ à distância entre eles, _G_ à constante universal da gravitação e _F_ à força que um corpo exerce sobre o outro.

O esquema representa as trajetórias circulares de cinco satélites, de mesma massa, orbitando a Terra.

![](https://enem.dev/2013/questions/154/e34b89e1-90df-47ef-bc5d-2eea3ebb4e65.png)

Qual gráfico expressa as intensidades das forças que a Terra exerce sobre cada satélite em função do tempo?

Alternativas

  • A)
  • B)
  • C)
  • D)
  • E)
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Perguntas frequentes

Por que a força gravitacional sobre um satélite em órbita circular é constante?

Em uma órbita circular, a distância entre o satélite e o centro da Terra não varia, então, pela lei da gravitação universal, a força gravitacional tem módulo constante.

Como a força gravitacional varia com o raio da órbita?

A força gravitacional é inversamente proporcional ao quadrado do raio orbital. Satélites em órbitas mais afastadas sofrem menor força.

Qual é a expressão matemática da lei da gravitação universal?

F = G (m1 m2) / d², onde F é a força, G a constante gravitacional, m1 e m2 as massas e d a distância entre os centros.