O que ocorre em relação a energia cinética de um planeta que órbita o Sol em uma órbita elíptica?

Estes exercícios são sobre as Leis de Kepler, usadas para descrever as órbitas planetárias. Essas leis são conhecidas como lei das órbitas, lei das áreas e lei dos períodos. Publicado por: Rafael Helerbrock

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O que ocorre em relação a energia cinética de um planeta que órbita o Sol em uma órbita elíptica?
O que acontece com a energia cinética de um planeta nas proximidades do Sol é longe do mesmo?
Em que ponto de uma órbita elíptica um planeta que está orbitando o Sol apresenta a maior velocidade e a menor?
Porque o movimento dos planetas ao redor do Sol é chamado de elíptico?

Questão 1) Com base nos seus conhecimentos acerca da Primeira Lei de Kepler, assinale a alternativa correta.

a) A velocidade de translação de um planeta que orbita o Sol é sempre constante ao longo da órbita.

b) A razão entre o quadrado do período orbital dos planetas que orbitam a mesma estrela e o cubo do raio médio de suas órbitas é constante.

c) A órbita dos planetas em torno do Sol é elíptica e tem o Sol em um de seus focos.

d) A linha imaginária que liga a Terra até o Sol varre áreas iguais em períodos iguais.

e) A velocidade de translação dos planetas depende da distância em que o planeta se encontra do Sol.

Questão 2) Com relação à energia cinética de um planeta que orbita o Sol em uma órbita elíptica, assinale a alternativa correta.

a) Quanto mais distante o planeta estiver do Sol, maior deverá ser a sua energia cinética.

b) A energia cinética torna-se máxima nas proximidades do periélio e mínima nas proximidades afélio.

c) A energia cinética do planeta em órbita do Sol permanece sempre constante.

d) A energia cinética torna-se mínima nas proximidades do periélio e máxima nas proximidades afélio.

e) A cada orbita, parte da energia cinética do planeta se perde, devido ao atrito com ar.

Questão 3) De acordo com a Terceira Lei de Kepler, conhecida como lei dos períodos, é falso afirmar que:

a) o cubo do raio médio das órbitas é proporcional ao quadrado do período orbital.

b) a razão entre o quadrado do período orbital e o cubo do raio médio da órbita terrestre é inversamente proporcional à massa do Sol.

c) o quadrado do raio médio das órbitas é proporcional ao cubo do período orbital.

d) a razão entre o quadrado do período orbital e o cubo do raio médio da órbita terrestre é inversamente proporcional à constante da gravitação universal.

e) todas são falsas.

Questão 4) Certo planeta A, que orbita em torno do Sol, tem período orbital de 1 ano. Se um planeta B, tem raio orbital 3 vezes maior, qual será o tempo necessário para que esse planeta complete uma volta em torno do Sol.

a) 1,5 anos

b) 2,5 anos

c) 8,0 anos

d) 3,5 anos

e) 5,2 anos

respostas

Alternativa C.

A questão apresenta diversas alternativas verdadeiras relacionadas à Segunda Lei de Kepler e à Terceira Lei de Kepler, no entanto, o enunciado pede que selecionemos a alternativa verdadeira relacionada à Primeira Lei de Kepler, a lei das órbitas. Considerando esse fato, a alternativa correta é aquela que afirma que a órbita dos planetas em torno do Sol é elíptica e tem o Sol em um de seus focos, logo, a alternativa correta é a letra C.

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Alternativa B.

Vamos analisar as alternativas:

a) FALSO – Conforme o planeta afasta-se do Sol, sua energia cinética diminui e há aumento de energia potencial gravitacional.

b) VERDADEIRO

c) FALSO – Durante a órbita, a distância entre o planeta e o Sol muda, portanto, a velocidade de translação e, consequentemente, a energia cinética do planeta, também mudam.

d) FALSO – Pelo contrário, a energia cinética torna-se máxima no periélio, a posição de menor distância entre o Sol e o planeta.

e) FALSO – Não há atrito no vácuo espacial.

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Alternativa C.

De acordo com a Terceira Lei de Kepler, o quadrado do período orbital é diretamente proporcional ao cubo do raio médio, multiplicado por uma constante de proporcionalidade, como mostramos a seguir:

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Alternativa E.

Para resolvermos o exercício, usaremos a Terceira Lei de Kepler, para tanto, basta identificar que o raio orbital do planeta B é igual a 3Ra, fazendo isso, temos que fazer o seguinte cálculo:

De acordo com o cálculo feito, o período orbital do planeta B é igual a 5,2 anos.

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O que ocorre em relação a energia cinética de um planeta que órbita o Sol em uma órbita elíptica?

Questão 2) Com relação à energia cinética de um planeta que orbita o Sol em uma órbita elíptica, assinale a alternativa correta. a) Quanto mais distante o planeta estiver do Sol, maior deverá ser a sua energia cinética. b) A energia cinética torna-se máxima nas proximidades do periélio e mínima nas proximidades afélio.

O que acontece com a energia cinética de um planeta nas proximidades do Sol é longe do mesmo?

Nas proximidades do periélio, a Terra é atraída mais fortemente pelo Sol, por isso, nessa região, a Terra desloca-se com maior velocidade e, portanto, com maior energia cinética. Quando a Terra encontra-se no periélio, sua energia cinética é mínima, entretanto, sua energia potencial gravitacional é máxima.

Em que ponto de uma órbita elíptica um planeta que está orbitando o Sol apresenta a maior velocidade e a menor?

De acordo com a 1ª Lei de Kepler, a órbita dos planetas em torno do Sol é uma elipse de baixa excentricidade, com o Sol ocupando um de seus focos. A velocidade do planeta altera-se em torno dessa órbita, acelerando-o nas proximidades do periélio e retardando-o quando próximo do afélio.

Porque o movimento dos planetas ao redor do Sol é chamado de elíptico?

Uma órbita elíptica ocorre quando uma órbita circular é interrompida por forças, como a gravidade de objetos próximos, e segue um caminho relativamente estável, mas não circular. Por milhares de anos, os cientistas acreditaram que os planetas do Sistema Solar seguiam órbitas circulares com o Sol no centro.