Questão 154 do ENEM 2013 (Matemática)

Question

A Lei da Gravitação Universal, de Isaac Newton, estabelece a intensidade da força de atração entre duas massas. Ela é representada pela expressão:
F = G (m₁ m₂)/d² onde m₁ e m₂ correspondem às massas dos corpos, d à distância entre eles, G à constante universal da gravitação e F à força que um corpo exerce sobre o outro.
O esquema representa as trajetórias circulares de cinco satélites, de mesma massa, orbitando a Terra.
A
E
TERRA D B
C
Qual gráfico expressa as intensidades das forças que a Terra exerce sobre cada satélite em função do tempo?
A
A B B C
D A D E C
Tempo D
E Tempo
E
E D C D
B E B A C

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

A) Alternativa A (ver figura)
B) Alternativa B (ver figura)
C) Alternativa C (ver figura)
D) Alternativa D (ver figura)
E) Alternativa E (ver figura)

Accepted Answer

Alternativa B: Alternativa B (ver figura)

Pela Lei da Gravitação Universal, a força F é inversamente proporcional ao quadrado da distância d; como todos os satélites têm a mesma massa e giram em órbitas circulares (distância constante à Terra ao longo do tempo), a força que a Terra exerce sobre cada satélite permanece constante no tempo, variando apenas de satélite para satélite conforme sua distância à Terra. Por isso, o gráfico correto mostra retas horizontais (uma por satélite), sem variação ao longo do tempo, cada uma em uma altura correspondente à distância daquele satélite. Consulte a figura da questão para identificar a opção com essas retas na ordem correta.

Questão 154 do ENEM 2013

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