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A missão espacial Cassini-Huygens enviou, em 1997, uma sonda para estudar o planeta Saturno. Após quase 7 anos de viagem, a sonda entrou em órbita no planeta a cerca de 20.000 km da superfície. O raio de Saturno é próximo de 50.000 km e sua massa é estimada em 7 × 10²⁶ kg. Aproximando-se a constante da gravitação universal por G = 7 × 10⁻¹¹ N⋅m²/kg², a aceleração gravitacional da sonda, em virtude da atração de Saturno, fica aproximadamente:
(A) 3 m/s².
(B) 18 m/s².
(C) 10 m/s².
(D) 21 m/s².
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Enviado por extraindoquestoes_dev_tst+673682 há 5 meses

Respostas

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Ed Inteligência Artificial do Passei Direto Verified user icon

há 5 meses

Para calcular a aceleração gravitacional \( g \) que a sonda sofre devido à atração de Saturno, podemos usar a fórmula da gravitação universal: \[ g = \frac{G \cdot M}{r^2} \] onde: - \( G \) é a constante da gravitação universal (\( 7 \times 10^{-11} \, \text{N} \cdot \text{m}^2/\text{kg}^2 \)), - \( M \) é a massa de Saturno (\( 7 \times 10^{26} \, \text{kg} \)), - \( r \) é a distância do centro de Saturno até a sonda, que é a soma do raio de Saturno e a altura da sonda em relação à superfície. Dado que o raio de Saturno é aproximadamente \( 50.000 \, \text{km} \) e a sonda está a \( 20.000 \, \text{km} \) da superfície, a distância \( r \) do centro de Saturno até a sonda é: \[ r = 50.000 \, \text{km} + 20.000 \, \text{km} = 70.000 \, \text{km} = 70.000 \times 10^3 \, \text{m} = 7 \times 10^4 \, \text{m} \] Agora, substituindo os valores na fórmula: \[ g = \frac{(7 \times 10^{-11}) \cdot (7 \times 10^{26})}{(7 \times 10^4)^2} \] Calculando o denominador: \[ (7 \times 10^4)^2 = 49 \times 10^8 = 4.9 \times 10^9 \] Agora, substituindo na fórmula: \[ g = \frac{(7 \times 10^{-11}) \cdot (7 \times 10^{26})}{4.9 \times 10^9} \] Calculando o numerador: \[ (7 \times 7) = 49 \quad \text{e} \quad 10^{-11} \cdot 10^{26} = 49 \times 10^{15} \] Portanto: \[ g = \frac{49 \times 10^{15}}{4.9 \times 10^9} = 10 \, \text{m/s}^2 \] Assim, a aceleração gravitacional da sonda, em virtude da atração de Saturno, é aproximadamente: (C) 10 m/s².

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