A atual estimativa da densidade do universo é de , incluindo cerca de de matéria escura, que é matéria que não podemos observar diretamente, e de energia escura, outro constituinte que não é diretamente observável. Tanto a matéria escura quanto a energia escura contribuem com a gravidade, e portanto são incluídas neste valor da densidade. Compare este valor com o seu resultado e discuta que diferença faria se não houvesse matéria escura no universo.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a densidade atual do universo, que é de . Essa densidade inclui cerca de 25% de matéria escura e 70% de energia escura, ambos não observáveis diretamente, mas que influenciam a gravidade. Nosso objetivo aqui é comparar esse valor com o nosso próprio resultado e discutir como seria o universo sem a matéria escura.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a densidade do universo. Em cosmologia, a densidade média do universo nos dá uma ideia de quanta matéria e energia existem em cada metro cúbico do espaço. Essa densidade total inclui matéria normal (como estrelas e planetas), matéria escura e energia escura.

Passo 3

A matéria escura compõe cerca de 25% da densidade total do universo. Mesmo não podendo ser vista diretamente, sabemos da sua existência porque sua gravidade afeta a movimentação das galáxias e outras estruturas cósmicas. A energia escura, que representa aproximadamente 70%, é ainda mais misteriosa e está relacionada com a aceleração da expansão do universo.

Passo 4

Agora, vamos supor que não houvesse matéria escura no universo. Isso significaria que apenas 75% da densidade atual seria composta por energia escura e matéria normal. A ausência da matéria escura teria implicações significativas na estrutura e evolução do universo, como veremos a seguir.

Passo 5

Sem a matéria escura, a força gravitacional total no universo seria menor. Isso afetaria a formação de galáxias e aglomerados de galáxias, tornando mais difícil a coesão dessas estruturas. Além disso, a dinâmica das galáxias seria diferente, já que a matéria escura ajuda a manter as estrelas unidas nas galáxias.

Passo 6

Comparando com nosso resultado inicial de , sem a matéria escura, a densidade total seria reduzida para . Essa diminuição afetaria a gravidade total do universo, influenciando desde a formação de estruturas até a taxa de expansão do cosmos.

Resposta

Portanto, sem a matéria escura, a densidade total do universo seria reduzida para , o que resultaria em uma menor força gravitacional total, afetando a formação e a estabilidade das galáxias e outras estruturas cósmicas.

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A principal conclusão do experimento de Millikan é:
(a) O elétron tem carga negativa.
(b) O elétron órbita ao redor do núcleo.
© Que o resultado de Thomson estava incorreto.
(d) A carga elementar do elétron é .
Calcule a aceleração devido à gravidade dentro da Terra como uma função da distância radial do centro do planeta. Assuma que a densidade do planeta varia como . (Dica: imagine que um poço de mina foi perfurado da superfície ao centro da Terra e um objeto de massa foi jogado no poço para alguma posição radial
do centro, onde é o raio da Terra. Qual é a soma vetorial das forças exercidas sobre o objeto por toda a massa da Terra que se encontra a qualquer distância do centro? E para do centro?)
Se, em um de seus experimentos, J.J. Thomson acelerasse os elétrons num tubo de raios catódicos aplicando uma diferença de potencial de 10.000 V entre o catodo e o anodo, com que velocidade um elétron estaria ao atingir o anodo? Faça um esboço do que ocorreria indicando o catodo e o anodo, a direção do campo e a direção da força aplicada sobre os elétrons.
Resp.:
Assinale a alternativa que completa a frase abaixo. Cargas elétricas em movimento…
(a) Só interagem com campo elétrico.
(b) Só interagem com campo magnético.
© Podem interagir tanto com campos elétricos quanto magnéticos.
(d) Não interagem com o campo gravitacional.