Enunciado
Física - Cutnell e Johnson - Física- Ed: 9º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 33
Enquanto a lua segue sua órbita em volta de um planeta, a força gravitacional máxima exercida na lua pelo planeta excede a força mínima gravitacional em 11%. Encontre a razão entre , onde é a distância máxima da lua em relação ao centro do planeta e é a mínima distância.
Passo 1
A força gravitacional de atração entre o planeta e a lua é governada pela equação de Newton que é , onde M é a massa do planeta e m é a massa da lua. Porque essa magnitude de força atrativa varia inversamente com o quadrado da distância entre os dois corpos, a força máxima exercida deve ser quando tivermos a menor distância possível entre os corpos, enquanto a menor força deve ser quando temos a maior distância, certo?
O problema diz pra gente que excede a força em 11%, ou seja, . Essa expressão pode agora ser rearranjada para nos dar a razão entre as forças, sendo assim:
Passo 2
Vamos agora abrir nossas forças gravitacionais:
Ou seja, nosso resultado mostra que a distância máxima da lua a partir do centro do planeta é em torno de 5% maior do que sua distância mínima.