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ENEM 2013 · Questão 154

Matemática e suas Tecnologias · Relacione grandezas

Dificuldade TRI: b = 1,44 (fácil)

A Lei da Gravitação Universal, de Isaac Newton, estabelece a intensidade da força de atração entre duas massas. Ela é representada pela expressão:

F=Gm1m2d2F = G\frac{m_1 m_2}{d^2}

onde m1m_1 e m2m_2 correspondem às massas dos corpos, dd à distância entre eles, GG à constante universal da gravitação e FF à força que um corpo exerce sobre o outro.

O esquema representa as trajetórias circulares de cinco satélites, de mesma massa, orbitando a Terra.

Figura da questão

Qual gráfico expressa as intensidades das forças que a Terra exerce sobre cada satélite em função do tempo?

  1. A
    Alternativa A
  2. B
    Alternativa B
  3. C
    Alternativa C
  4. D
    Alternativa D
  5. E
    Alternativa E
Ver a resposta e a resolução

Resposta: B

A ideia: As órbitas são circulares, logo cada satélite mantém sua distância à Terra.

Resolução. Pela expressão F=Gm1m2/d2F=Gm_1m_2/d^2, a força é inversamente proporcional ao quadrado da distância. Os satélites têm a mesma massa. Na figura, E está na órbita mais próxima da Terra, seguido por D, C, B e A. Portanto, FE>FD>FC>FB>FAF_E>F_D>F_C>F_B>F_A. Como as distâncias orbitais permanecem constantes, a intensidade de cada força também é constante ao longo do tempo: cinco retas horizontais, na ordem E, D, C, B e A.

Visualize: Cinco linhas horizontais representam intensidades constantes na ordem inversa das distâncias; as alturas são ilustrativas.

Construção auxiliar de enem-2013-q154

Onde a galera erra: A alternativa A inverte a ordem e atribui força maior ao satélite mais distante.

Leve para a prova: Em uma relação inversa quadrática, a menor distância produz a maior intensidade.

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