(UFMG) Um satélite é colocado em órbita, e fica estacionário sobre um ponto fixo do equador terrestre. O satélite se mantém em órbita porque
Questão
(UFMG) Um satélite é colocado em órbita, e fica estacionário sobre um ponto fixo do equador terrestre. O satélite se mantém em órbita porque
Alternativas
a força que o satélite exerce sobre a Terra, de acordo com a 3ª lei de Newton, é igual a força que a Terra exerce sobre o satélite, resultando disso o equilíbrio.
o satélite está a uma distância tão grande da Terra que a força gravitacional exercida pela Terra sobre o satélite será desprezível.
a força de atração da Terra é a força centrípeta necessária para manter o satélite em órbita, em torno do centro da Terra, com período 24 horas.
a força de atração que a Terra exerce sobre o satélite equilibra a atração a atração exercida pela Lua sobre ele.
o satélite é atraído por forças iguais , aplicadas em todas as direções.
Explicação
Um satélite geoestacionário permanece sobre um mesmo ponto do equador porque ele gira em torno do centro da Terra com o mesmo período de rotação da Terra (aprox. 24 h).
Para um movimento circular uniforme, é necessária uma força centrípeta apontando para o centro da trajetória, de módulo
.
No caso do satélite, quem fornece essa força centrípeta é a força gravitacional da Terra:
.
Em órbita estável, a gravidade não equilibra outra força para “anular” (não há equilíbrio estático); ela atua como a resultante radial que produz a aceleração centrípeta. Assim, a condição é que a atração gravitacional da Terra forneça exatamente a centrípeta necessária para o satélite ter período de 24 h, o que corresponde à alternativa (C).
- (A) está errada: forças de ação e reação atuam em corpos diferentes e não “se cancelam” para gerar equilíbrio do satélite.
- (B) está errada: a gravidade não é desprezível; ela é essencial para manter a órbita.
- (D) está errada: não é a “compensação” com a Lua que mantém o satélite geoestacionário.
- (E) está errada: não existem forças iguais em todas as direções; há uma força resultante para o centro.
Alternativa correta: (c).