Ano 2018#physics

Sobre o tema

A aceleração da gravidade na superfície de um planeta depende diretamente de sua massa e inversamente do quadrado de seu raio, conforme a lei da gravitação universal de Newton. Essa relação é fundamental para comparar ambientes planetários, especialmente na busca por exoplanetas potencialmente habitáveis. No caso de um planeta com massa oito vezes a da Terra e raio duas vezes maior, a gravidade superficial resulta em um valor que é o dobro da terrestre, aproximadamente 20 m/s². Esse cálculo simples revela como propriedades físicas básicas determinam condições na superfície.

Tópicos relacionados

  • Lei da Gravitação Universal
  • Aceleração da gravidade superficial
  • Relação massa-raio e gravidade
  • Exoplanetas e habitabilidade

Enunciado

Recentemente, a agência espacial americana anunciou a
descoberta de um planeta a trinta e nove anos-luz da Terra,
orbitando uma estrela anã vermelha que faz parte da
constelação de Cetus. O novo planeta possui dimensões e
massa pouco maiores do que as da Terra e se tornou um dos
principais candidatos a abrigar vida fora do sistema solar.
Considere este novo planeta esférico com um raio igual a
Rp = 2Rt e massa Mp = 8Mt , em que Rt e Mt são o raio
e a massa da Terra, respectivamente. Para planetas esféricos
de massa M e raio R , a aceleração da gravidade na
superfície do planeta é dada por = GM/R^2, , em que G é uma
constante universal. Assim, considerando a Terra esférica e
usando a aceleração da gravidade na sua superfície, o valor
da aceleração da gravidade na superfície do novo planeta
será de

Alternativas

  • A)

    5 m/s^2.

  • B)

    20 m/s^2.

  • C)

    40 m/s^2.

  • D)

    80 m/s^2.

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Perguntas frequentes

Como calcular a aceleração da gravidade em outro planeta?

Use a fórmula g = GM/R², onde G é a constante gravitacional, M a massa do planeta e R seu raio.

Por que a gravidade na superfície de um planeta com o dobro do raio e oito vezes a massa é o dobro da Terra?

A gravidade é proporcional a M/R². Com M=8M_T e R=2R_T, temos g ∝ 8/4 = 2, ou seja, o dobro.

O que é um exoplaneta e como sua gravidade é determinada?

Exoplanetas são planetas fora do sistema solar. Sua gravidade é estimada a partir de massa e raio, obtidos por métodos indiretos como trânsito e velocidade radial.

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