Enunciado
Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol1 - Ed: 1º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 66a
Considere um corpo de massa , não necessariamente pequeno quando comparado com a massa da Terra lançado a uma distância de do centro da Terra. Suponha que a Terra e o corpo se comportem como um par de partículas isoladas do resto do Universo. Encontre o módulo da aceleração com que cada um começa a se mover em relação ao outro em função de . Avalie a aceleração para , para e para . Descreva o padrão de variação de com .
Passo 1
Vem comigo que a gente resolve essa juntos!
No nosso problema como temos um sistema fechado onde temos Terra e o corpo. Com isso nós temos a Terra realizando uma aceleração e o corpo realiza uma aceleração na Terra .
Com isso a aceleração relativa com que cada um se move é dada por:
A aceleração gravitacional produzida por um corpo é dada por:
Passo 2
Então a aceleração relativa pedida em é dada por:
Passo 3
Agora vamos calcular essa aceleração para cada valor de nos itens , e .
Vamos começar com , onde temos . Temos:
Agora para o item , onde temos . Temos:
Por último o item , onde temos . Temos:
Passo 4
Agora vamos ver o item .
Como podemos ver pelas contas que fizemos em , e que para valores de massa muito menores que a da Terra a aceleração quase não varia, mas para valores próximos (caso do item ) a aceleração já varia de forma considerável.
Resposta
Explicado acima.