Imprimir: Fuvest 2023 – Questão 78 – Física: Lei da gravitação universal

O telescópio espacial James Webb, lançado em dezembro de 2021, move-se nas proximidades de um ponto especial chamado ponto de Lagrange, sobre o qual um objeto orbita o Sol com o mesmo período de translação que a Terra. O esquema a seguir, fora de escala, representa o Sol, a Terra e o telescópio Webb, com as respectivas massas e distâncias indicadas.

Imagem incorporada pela fonte (Kuadro) sem texto alternativo; conteúdo a descrever na revisão.

A força resultante necessária para manter um objeto de massa $m$ em uma órbita circular de raio $R$ com velocidade angular $\omega$ é $F= m\omega^{2}R$ . Sendo $F_{T}$ e $F_{W}$ as intensidades das forças gravitacionais resultantes sobre a Terra e sobre o telescópio, respectivamente, assinale a alternativa que descreve a razão $F_{W}/F_{T}$ entre essas forças.

Note e adote: Despreze os efeitos gravitacionais da Lua e suponha que $m_{W}$ seja desprezível frente às outras massas e que as órbitas sejam perfeitamente circulares. Suponha ainda que o telescópio se situe exatamente sobre o ponto de Lagrange.

$\frac{F_{W}}{F_{T}} = \frac{m_{W}R_{T}}{m_{T}R_{W}}$
$\frac{F_{W}}{F_{T}} = \frac{(m_{T}+m_{S})R_{W}}{m_{T}R_{T}}$
$\frac{F_{W}}{F_{T}} = \frac{m_{W}R_{W}}{m_{T}R_{T}}$
$\frac{F_{W}}{F_{T}} = \frac{m_{W}(R_{W}-R_{T})}{m_{T}R_{T}}$
$\frac{F_{W}}{F_{T}} = \frac{m_{T}(R_{W}-R_{T})}{m_{W}R_{T}}$

Física · Lei da gravitação universal, Movimento circular

Gabarito