Enunciado

Revisão. Por que a seguinte situação é impossível? Você está no negócio de entregas de pacotes em alta velocidade. Seu concorrente no edifício ao lado ganha direito de passagem para construir um túnel de descarga imediatamente acima do solo ao redor de toda a Terra. Lançando pacotes nesse túnel com a velocidade certa, seu concorrente consegue enviar pacotes para orbitar ao redor da Terra de modo que eles chegam ao lado exatamente oposto em um intervalo de tempo muito curto. Você tem uma ideia competitiva. Calculando que a distância através da Terra é mais curta que a distância ao redor dela, você obtém permissão para construir um túnel de descarga pelo centro da Terra. Jogando pacotes dentro desse túnel, eles caem para baixo e chegam ao outro lado de seu túnel, que é em um edifício vizinho no outro lado do túnel de seu concorrente. Como seus pacotes chegam ao outro lado da Terra em um intervalo de tempo mais curto, você ganha a competição e seu negócio prospera. Observação: um corpo a uma distância r do centro da Terra é puxado na direção de seu centro somente pela massa dentro da esfera de raio r (a região cinza-escura na Figura P12.68). Suponha que a Terra tenha densidade uniforme.

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Temos a seguinte equação:

Δ t = 1 2 T = 1 2 4 π 2 G M T R T 3 = π R T 3 G M T

Agora, considere sua proposta. A força na embalagem em uma posição:

F g = - G M mais perto que  r m r 2 = - G m r 2 4 3 π r 3 4 3 π R T 3 M T = - G M T m R T 3 r

Essa força tem a forma da lei de Hooke! A "constante de mola" para este movimento é:

k = G M T m R T 3

Então,

Δ t = 1 2 T = 1 2 2 π m k = 1 2 2 π m G M T m R T 3 - 1 = π R T 3 G M T

Este é exatamente o mesmo intervalo de tempo do seu concorrente, então você não tem vantagem! Na verdade, você tem a desvantagem!

Resposta

Este é exatamente o mesmo intervalo de tempo do seu concorrente, então você não tem vantagem! Na verdade, você tem a desvantagem!

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