Enunciado

Uma nave espacial está em direção a lua. Em qual ponto, medido a partir do centro da terra, a força gravitacional exercida na nave pela terra balanceia a força exercida pela lua? Este ponto está em uma linha entre os centros da terra e da lua. A distância entre a terra e a lua é de 3,85 × 10 8   m , e a massa da terra é 81,4 vezes maior que a da lua.

Passo 1

Primeira coisa que a gente vai fazer é desenhar nosso problema, beleza?

Passo 2

A magnitude da força gravitacional exercida na nave pela terra é dada por:

F t e r r a = G   M t e r r a m n a v e r 2

Enquanto a magnitude da força exercida pela lua na nave é

F l u a = G M l u a m n a v e r t e r r a l u a - r 2

Passo 3

O enunciado quer saber em qual posição teremos essas duas forças balanceadas, ou seja, iguais. Então vamos igualar elas?

F l u a = F t e r r a

G M t e r r a m n a v e r 2 = G M l u a m n a v e r t e r r a l u a - r 2  

Resolvendo em r, temos:

r = r t e r r a l u a m t e r r a m l u a 1 + m t e r r a m l u a = 3,85 × 10 8 81,4 1 + 81,4 = 3,47 × 10 8   m

Resposta

r = 3,47 × 10 8   m

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