Uma nave espacial se move em volta da terra com velocidade constante, numa órbita circular de raio . Acionando os foguetes da nave numa determinada sequência, o piloto manobra a nave de maneira a transferi-la para uma nova órbita circular, no mesmo plano, mas de raio . Em relação às variações de energia cinética e potencial gravitacional da nave na transferência entre as duas órbitas, qual afirmação é correta?
- A energia cinética diminui e a energia potencial aumenta.
- A energia cinética aumenta e a energia potencial diminui.
- A energia cinética não se altera e a energia potencial aumenta.
- A energia cinética não se altera e a energia potencial diminui.
- As energias cinética e potencial aumentam.
Passo 1
Pow... Imagina um satélite girando ao redor do planeta com órbita de raio ...
Depois de certo tempo, ele expande essa órbita por acionamento interno de foguetes...
POW! Como a força que impulsionou o satélite a mudar de órbita foi uma força interna podemos dizer que a energia mecânica total tem que se conservar, isto é...
A energia mecânica total é dada nesse caso pela soma da energia cinética rotacional () somada com a energia potencial gravitacional ...
Então... Bora analisar o que acontece com essas energias aí, pode ser?
Passo 2
A energia potencial de um satélite em órbita pode ser dado pela expressão...
Onde é a constante universal da gravidade, é a massa da terra e é a massa do satélite. Repare que a medida que aumentamos , a energia potencial aumenta e caminha para . Então, como no nosso caso o satélite passou a ter o dobro de ...
E para conservar a energia mecânica total...
Podemos dizer que...
Passo 3
Letra A.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)