Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 8.5 - Ex. 48
Determine a posição do centro de massa do sistema constituído pelo Sol e por Júpiter. (Como a massa de Júpiter é muito maior do que as massas dos demais planetas, esta resposta fornece essencialmente a posição do centro de massa do sistema solar.) A posição desse centro de massa está dentro ou fora do Sol? Use os dados do Apêndice .
Passo 1
Fala, galera! Beleza? Vamos resolver essa questão!
O enunciado pediu pra gente encontrar a posição do centro de massa do sistema constituído pelo Sol e por Júpiter, com algumas considerações.
Para validar nosso futuro resultado, o que devemos fazer é considerar que ou o Sol ou Jupiter estão no centro de um plano cartesiano. Vamos considerar que o Sol está no centro do plano (na origem ), ok?
Ademais, algo crucial para a nossa resolução é adotarmos que o Sol e Jupiter estão em cima do eixo horizontal do plano (eixo ), sendo assim, a coordenada do centro de massa é .
Agora que fizemos as devidas considerações, basta utilizarmos a equação que o Young nos apresenta na seção para calcularmos a coordenada do centro de massa do sistema:
No qual, de acordo com o Apêndice :
massa do Sol;
massa de Júpiter;
posição do Sol;
distância do Sol a Júpiter.
Então, basta substituir os dados na equação e calcular. Vamos lá!
Passo 2
Substituindo os valores do apêndice na nossa equação, temos:
Logo,
Como o raio do Sol é , podemos concluir que o centro de massa está fora do Sol.
Valeu, galera! Até a próxima! 😉