Há fortes indícios de que Europa, um satélite de Júpiter, tenha um oceano líquido sob a superfície de gelo. Muitos cientistas acham que deveríamos enviar um módulo espacial para lá em busca de vida. Antes de lançá-lo, deveríamos testar o módulo sob as condições de gravidade na superfície de Europa. Um modo de fazer isso é colocar o módulo na extremidade de um braço rotativo em um satélite orbitando ao redor da Terra. Se o braço possuir 4,25 m de comprimento e girar ao redor de uma extremidade, em que velocidade angular (em rpm) ele deveria girar para que a aceleração do módulo espacial fosse a mesma que a aceleração da gravidade na superfície de Europa? A massa de Europa é 4,8 × 10 22   k g e seu diâmetro é 3.120 km

Passo 1

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Bem pessoal, temos que m = 4,8 × 10 22   k g e d = 3120   k m denotam a massa e o diâmetro do satélite Europa respectivamente. Para um objeto em uma órbita circular, sabemos que a aceleração é da seguinte forma:

a = l ω 2

Onde ω e l = 4,25 m denotam a velocidade angular e o comprimento do braço. Usando a lei da gravitação de Newton e a segunda lei de Newton, podemos encontrar o valor de ω , assim:

a = m G d 2 2 = l ω 2

→ ω = 2 d m G l

→ ω = 0,5565   r a d s =   5,31   r p m

E tá aí nossa resposta, tudo certinho? Te vejo na próximaaaaa!

Resposta

ω = 5,31   r p m

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