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Enunciado

Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol1 - Ed: 1º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 2a

Durante um eclipse solar, a Lua, a Terra e o Sol ficam na mesma linha, com a Lua entre a Terra e o Sol. (a) Que força é exercida pelo Sol sobre a Lua? (b) Que força é exercida pela Terra sobre a Lua? (c) Que força é exercida pelo Sol sobre a Terra? (d) Compare as respostas para as partes (a) e (b). Por que o Sol não captura a Lua para longe da Terra?

Passo 1

E aiii gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Letra a:

A distância Sol-Terra é 1.496 × 10 11 m e a distância Terra-Lua é 3.84 × 10 8 m , então a distância do Sol à Lua durante um eclipse solar é:

1.496 × 10 11 m - 3.84 × 10 8 m = 1.492 × 10 11 m

As massas do Sol, Terra e Lua são:

M S = 1.99 × 10 30 k g M T = 5.98 × 10 24 k g M L = 7.36 × 10 22 k g

Temos:

F S L = G m 1 m 2 r 2 = 6.67 × 10 - 11 N ⋅ m 2 k g 2 1.99 × 10 30 k g 7.36 × 10 22 k g 1.492 × 10 11 m 2 = 4.39 × 10 20 N

Passo 2

Letra b:

F T L = 6.67 × 10 - 11 N ⋅ m 2 k g 2 5.98 × 10 24 k g 7.36 × 10 22 k g 3.84 × 10 8 m 2 = 1.99 × 10 20 N

Passo 3

Letra c:

F S T = 6.67 × 10 - 11 N ⋅ m 2 k g 2 1.99 × 10 30 k g 5.98 × 10 24 k g 1.496 × 10 11 m 2 = 3.55 × 10 22 N

Passo 4

Letra d:

A força exercida pelo Sol na Lua é muito mais forte do que a força da Terra na Lua. Em certo sentido, a Lua orbita o Sol mais do que orbita a Terra. Apenas subtraindo o movimento orbital solar do sistema Terra-Lua, vemos a Lua orbitando no centro de massa deste sistema.

Resposta

  1. 4.39 × 10 20 N
  2. 1.99 × 10 20 N
  3. 3.55 × 10 22 N
  4. A força exercida pelo Sol na Lua é muito mais forte do que a força da Terra na Lua. Em certo sentido, a Lua orbita o Sol mais do que orbita a Terra. Apenas subtraindo o movimento orbital solar do sistema Terra-Lua, vemos a Lua orbitando no centro de massa deste sistema.

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