Ano 2022#physics

Sobre o tema

A energia potencial gravitacional é um conceito fundamental da física que descreve a energia armazenada por um corpo devido à sua posição em um campo gravitacional. Na superfície da Lua, a aceleração da gravidade é cerca de 1,4 m/s², muito menor que na Terra. Em missões espaciais como a Apollo 11, o cálculo da variação dessa energia é essencial para determinar o trabalho necessário para mover módulos entre diferentes altitudes. Nesta questão, o foco está no estágio de subida do Módulo Lunar Eagle, que retorna à órbita do Columbia a 110 km de altitude. Com massa de 2500 kg e gravidade constante, a variação da energia potencial pode ser calculada diretamente por ΔU = m g h, resultando em 3,85×10⁸ J.

Tópicos relacionados

  • Energia potencial gravitacional
  • Aceleração da gravidade na Lua
  • Cálculo de ΔU com g constante
  • Missão Apollo 11 e Módulo Lunar
  • Trabalho e energia em campos uniformes

Enunciado

USE O TEXTO A SEGUIR PARA RESPONDER À QUESTÃO
Em abril de 2021 faleceu o astronauta norte-americano
Michael Collins, integrante da missão Apolo 11, que levou
o primeiro homem à Lua. Enquanto os dois outros
astronautas da missão, Neil Armstrong e Buzz Aldrin,
desceram até a superfície lunar, Collins permaneceu em
órbita lunar pilotando o Módulo de Comando Columbia.
A viagem desde o Columbia até a superfície da Lua foi
realizada no Módulo Lunar Eagle, formado por dois
estágios: um usado na descida e outro, na subida. A
massa seca do estágio de subida, ou seja, sem contar a
massa do combustível (quase totalmente consumido na
viagem de volta), era m = 2500 kg. Considere que o
módulo da aceleração gravitacional seja aproximadamente
constante e dado por g = g_orb =1,4 m/s^2 desde a
superfície lunar até a órbita do Columbia, que se situava a
uma altitude h =110 km. Qual é a variação da energia
potencial gravitacional do estágio de subida (massa seca
que reencontra o Columbia) na viagem de volta?

Alternativas

  • A)

    3,85x10^5 J.

  • B)

    2,75x10^8 J.

  • C)

    3,85x10^8 J.

  • D)

    2,75x10^9 J.

0.0 (0 avaliacoes)

Avaliar: +1 XP. Favoritar: salva pra revisar. Comentar: +5 XP + 1 credito IA.

Comentarios (0)

Login obrigatorio

Carregando comentarios...

Perguntar pra IA

Perguntas frequentes

Por que a aceleração da gravidade na Lua é menor que na Terra?

A aceleração da gravidade depende da massa e do raio do corpo celeste. A Lua tem massa muito menor que a Terra, resultando em uma gravidade superficial de aproximadamente 1,4 m/s², cerca de 1/6 da terrestre.

Como se calcula a variação da energia potencial gravitacional quando a gravidade é constante?

Quando a aceleração da gravidade é constante, a variação da energia potencial é dada por ΔU = m g Δh, onde m é a massa, g é a gravidade e Δh é a variação de altura.

Qual a importância da energia potencial gravitacional em missões espaciais?

O cálculo da energia potencial é crucial para determinar a quantidade de combustível necessária para vencer a atração gravitacional e realizar manobras como decolagens e inserções orbitais.

Questões relacionadas