Um satélite se move, com rapidez constante, em uma órbita circular em torno da terra. Qual das afirmações abaixo sobre este movimento é correta:
(a) A aceleração e a velocidade do satélite apontam na mesma direção.
(b) A força resultante atuando sobre o satélite é nula.
(c) A velocidade do satélite é constante.
(d) Quando o combustível do satélite se esgotar, ele cairá na Terra.
(e) A aceleração do satélite aponta na direção da Terra.
Passo 1
Temos um satélite e órbita circular e com “rapidez” constante.
Com “rapidez” constante, o enunciado quis nos dizer que o módulo da velocidade é constante. Assim, o satélite realiza um movimento circular uniforme.
Então, vamos analisar cada uma das afirmativas.
Passo 2
(a) A aceleração e a velocidade do satélite apontam na mesma direção.
Sabemos que em um movimento circular uniforme, a única aceleração que o corpo sofre é a aceleração centrípeta.
Essa aceleração aponta para o centro, enquanto a velocidade aponta na direção tangencial.
Letra (a) é falsa.
Passo 3
(b) A força resultante atuando sobre o satélite é nula.
Como o satélite percorre uma trajeto circular, existe uma força centrípeta agindo sobre o corpo.
Assim, a força resultante não é nula.
Letra (b) é falsa.
Passo 4
(c) A velocidade do satélite é constante.
Essa opção a mão chega a coçar para marcar.
Mas presta atenção! A velocidade é um vetor, ou seja, ela tem um módulo, uma direção e um sentido associados a ela. Apenas se todos esses parâmetros não mudarem teremos uma velocidade constante.
O módulo da velocidade do satélite é constante, porém sua direção muda a todo instante.
Letra (c) é falsa.
Passo 5
(d) Quando o combustível do satélite se esgotar, ele cairá na Terra.
O combustível do satélite estaria associado à propulsão.
Quando o satélite está em órbita, apenas a força gravitacional puxando-o para o centro da Terra é capaz de mantê-lo em órbita.
Logo, o satélite não precisa de combustível para se manter em órbita. O mesmo não cairá caso o combustível acabe.
Letra (d) é falsa.
Passo 6
(e) A aceleração do satélite aponta na direção da Terra.
Agora sim, nossa alternativa está correta. A força gravitacional aponta em todo momento para o centro da Terra, fazendo papel de força centrípeta nesse movimento de órbita.
A letra (e) está correta.
Resposta
Letra (e)