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 \'orbita circular em torno da Terra a uma altitude de 600 km relativamente à superfície da Terra. Considere que a nave est\'a unicamente sujeita \`a for\c{c}a grav\'{\i}tica terrestre. Raio da Terra: \(R_{\oplus}=6400\,\)km e massa da nave: \(m=5\times 10^3\,\)kg.

• Qual a energia mec\^anica da nave?

Sugestão: indique as express\~oes para a energia potencial, a velocidade orbital da nave, a energia cin\'etica da nave e a rela\c{c}\~ao entre a energia potencial e a energia mec\^anica da nave.

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

Respostas

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