A velocidade de um cometa em órbita elíptica em torno do Sol
(A) diminui enquanto se afasta do Sol.
(B) é constante.
(C) é maior quando mais afastado do Sol.
(D) é uma função senoidal do tempo.
(E) é igual a , onde é seu momento angular, sua massa, e sua distância ao Sol.
Passo 1
Vamos olhar cada uma das frases
(a) De acordo com a segunda lei de Kepler, o cometa em órbita em torno do Sol varre áreas iguais em tempos iguais, ou seja, quando mais longe do Sol menor será a velocidade do cometa para continuar varrendo uma mesma quantidade de área.
Outra forma de ver isso é pela conservação de momento angular no caso de um movimento circular (que é mais simples de lidar)
Como e , temos
Ou seja, para conservar o momento angular, se aumentarmos o raio da órbita temos que compensar diminuindo a velocidade do cometa. Correta
Passo 2
(b) Em uma órbita elíptica a distância entre o cometa e o Sol varia, logo a velocidade não pode ser constante de acordo com a justificativa acima! Ela só será constante no caso em que a elipse for um círculo! Errada
Passo 3
(c) A velocidade diminui quando mais afastada do Sol. Errada
Passo 4
(d) Não necessariamente é verdade. Um círculo é um caso particular de elipse, certo? No caso do movimento circular uniforme o módulo da velocidade do cometa é constante! Errada
Passo 5
(e) Temos que o momento linear é dado por
E sua intensidade é dada por
Onde é o ângulo entre o momento e o vetor posição . No caso de movimento circular esse ângulo é , mas isso não é verdade sempre para o caso de uma trajetória elíptica.
No caso então a velocidade será dada por
Errada.
Resposta
(A)