Energia numa órbita

Metadata

• CONTEXTO : Primeiro ciclo universitário
• AREA: Física
• DISCIPLINA: Mecânica e ondas
• ANO: 1
• LINGUA: pt
• AUTOR: Ana Mourão
• MATERIA PRINCIPAL: Trabalho e Energia Mecânica
• DESCRICAO: Energia numa órbita
• DIFICULDADE: **
• TEMPO MEDIO DE RESOLUCAO: 600 [s]
• TEMPO MAXIMO DE RESOLUCAO: 1200 [s]
• PALAVRAS CHAVE: gravidade, forças, trabalho, energia, órbita

Considere uma nave espacial em órbita circular em torno da Terra a uma altitude de 600 km relativamente à superfície da Terra. Considere que a nave está unicamente sujeita à força gravítica terrestre. Raio da Terra: \(R_{\oplus}=6400\,\)km e massa da nave: \(m=5 \times 10^3\,\)kg.

• Qual a energia mecânica da nave?

Sugestão: indique as expressões para a energia potencial, a velocidade orbital da nave, a energia cinética da nave e a relação entre a energia potencial e a energia mecânica da nave.

Respostas

• \(v_A = \sqrt{121gR} \simeq 77 \,\)m.s\(^{-1}\)
• \(P = mg = 980\, \)N
• \(N = 120mg = 117 600\, \)N

• Qual a energia que deve ser dissipada ou transferida para nave para que esta passe para uma órbita circular em torno da Terra de raio duas vezes superior ao raio de órbita inicial?

Respostas

• \(v_A = \sqrt{121gR} \simeq 77 \,\)m.s\(^{-1}\)
• \(P = mg = 980\, \)N
• \(N = 120mg = 117 600\, \)N