Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 12.Exercício - Ex. 1
12.1. Calcule a razão da força de atração gravitacional entre o Sol e a Lua e a força entre a Terra e a Lua. Suponha que a distância da Lua ao Sol seja aproximadamente a mesma distância da Terra ao Sol.) Use dados do Apêndice F. É mais preciso dizer que a Lua está em órbita ao redor da Terra ou que a Lua está em órbita ao redor do Sol?
Passo 1
Vamos começar lembrando de como se calcular a força de atração gravitacional
Onde e são as massas, é a distância entre os centros de gravidade dos corpos e é a constante universal
Passo 2
Beleza a gente quer saber a razão entre as forças gravitacionais, então precisamos saber
(O índice S significa sol, o L lua e o T Terra)
A força de atração entre o sol e a lua dividido pela força de atração entre a terra e a lua.
Então a gente tem
E
Então temos
Agora é só manipulação matemática, a gente já pode começar cortando e
Agora vamos reescrever isso
Passo 3
Agora é só substituir os valores e aí fazer as contas, vamos ver quanto vale cada coisa
Lembrando que
Vamos substituir
Vamos calcular isso
Agora a gente pode cortar com
Então a razão entre as forças é .
Então a gente pode concluir que a força de atração entre o Sol e a Lua é a maior do que a força de atração entre a Terra e a Lua, logo é mais preciso dizer que a Lua está em orbita em relação ao Sol.
Resposta
É mais preciso dizer que a Lua está em orbita em relação ao Sol.