A gravitação universal descreve a interação entre corpos com massa e permite explicar desde a queda dos objetos até o movimento de planetas, satélites e cometas. No Ensino Médio, esse tema costuma exigir a relação entre força, distância, massa, órbita e energia, com interpretação cuidadosa das leis de Newton e de Kepler.
Em problemas mais desafiadores, é comum comparar situações em campos gravitacionais diferentes, analisar variações de peso e velocidade orbital e reconhecer como a mesma lei física se aplica a escalas muito distintas. As questões a seguir contextualizam esses conceitos em situações reais e acadêmicas, pedindo raciocínio físico, e não apenas memorização de fórmulas.
Questões sobre gravitação universal
Questão 01
Gabarito: alternativa B). A força gravitacional cai com o quadrado da distância.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Na superfície, g depende de M/R2.
Comentários por alternativa:
- A) Mais distante do centro implica menor peso, não maior.
- B) Dobrar o raio reduz g para 1/4, não para metade.
- C) A gravidade superficial muda com o raio.
- D) Na superfície, g depende de M/R2.
- E) Maior tamanho não implica maior peso na superfície.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Em órbita circular, v = raiz de GM/r.
Comentários por alternativa:
- A) Em órbita circular, v = raiz de GM/r.
- B) Órbita maior exige velocidade menor para equilíbrio centrípeto.
- C) A velocidade depende do raio orbital também.
- D) A relação não é linear com o raio.
- E) A força cai com 1/r2, mas a velocidade depende de raiz de 1/r.
Questão 04
Gabarito: alternativa E). Em órbita circular, E = -GMm/(2r).
Comentários por alternativa:
- A) Quadruplicar o raio reduz o módulo à metade.
- B) A dependência é linear com 1/r, não quadrática.
- C) A energia varia com o raio orbital.
- D) Órbita maior não aumenta o módulo da energia.
- E) Em órbita circular, E = -GMm/(2r).
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Como g = GM/R2, as variações se compensam.
Comentários por alternativa:
- A) O raio menor aumenta g quando o raio entra ao quadrado.
- B) A massa menor é compensada pelo raio menor.
- C) Como g = GM/R2, as variações se compensam.
- D) Reduzir o raio à metade não basta sem considerar a massa.
- E) Menor distância pode aumentar g, mas aqui o efeito total é outro.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). A órbita resulta de queda livre com velocidade lateral.
Comentários por alternativa:
- A) A gravidade não é nula na órbita lunar.
- B) A órbita resulta de queda livre com velocidade lateral.
- C) A gravidade aponta para o centro, não para fora.
- D) Movimento circular requer força centrípeta.
- E) Estar em órbita não significa ausência de gravidade.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). A força gravitacional varia com 1/d2.
Comentários por alternativa:
- A) Quadruplicar a força exigiria reduzir a distância, não aumentá-la.
- B) Dobrar a distância reduz a força a 1/4, não a 1/2.
- C) A distância alterada modifica a força.
- D) A força diminui, não aumenta.
- E) A força gravitacional varia com 1/d2.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). A gravidade superficial depende de M/R2.
Comentários por alternativa:
- A) A gravidade superficial depende de M/R2.
- B) A massa maior é compensada pelo raio maior.
- C) Dobrar o raio reduz g, mas também dobrou a massa.
- D) Com o raio dobrado, o efeito não cresce quatro vezes.
- E) O raio ao quadrado compensa a massa dobrada.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Pela terceira lei de Kepler, T2 proporcional a r3.
Comentários por alternativa:
- A) A área da órbita não determina diretamente o período.
- B) A velocidade não cai simplesmente à metade nesse caso.
- C) O crescimento do período é maior que linear.
- D) Pela terceira lei de Kepler, T2 proporcional a r3.
- E) Multiplicar o raio por 8 não multiplica o período por 64.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). U = -Gm1m2/r, então metade da distância dobra o módulo.
Comentários por alternativa:
- A) Metade da distância dobra o módulo, não quadruplica.
- B) A distância altera a energia potencial.
- C) U = -Gm1m2/r, então metade da distância dobra o módulo.
- D) Diminuir a distância aumenta o módulo da energia negativa.
- E) A atração cresce com a aproximação.
Comentários por alternativa: