A Astronomia como espaço transversal para o Ensino de Física.

17/02/2019

A astronomia e Física são campos científicos que sempre andam juntos nos seguintes conteúdos relacionados:

  • Cinemática escalar e vetorial.
  • Dinâmica - Força Gravitacional.
  • Impulso e Potência
  • Termologia
  • Eletricidade e Eletromagnetismo
  • Conteúdos de Física Moderna

Porém, trabalhou-se com os conteúdos básicos de Cinemática, na questão dos Movimentos Retilíneos Uniformes (MRU), Movimentos Uniformemente Variados (MUV) e Movimento Circular Uniforme (MCU).

Vejamos algumas questões e seus conteúdos trabalhados:


Questão I: MRU e MRUV.

A sonda New Horizons lançada em 19 de janeiro de 2006, diretamente numa trajetória de escape Terra-Sol com uma velocidade relativa de 16,26 km/s e usando uma combinação de foguete monopropulsor e assistência gravitacional, com o intuito de investigar o planeta anão Plutão e o espaço interestelar. Grande parte da missão depende de um profissional que tenha conhecimento de velocidade interestelar e ângulos de observação, enquanto outros profissionais somente serão necessários quando chegarem os dados sobre a geologia, atmosfera e morfologia dos corpos celestes pertencentes ao "Cinturão de Kuiper". A sonda viaja neste momento a 45000 km/h, o que equivale a uma velocidade superior a 20000 m/s.

CERTO ou ERRADO?


Questão II: Cinemática escalar - MRU.

Sobre a sonda New Horizons, a mesma está a uma distância, neste momento, a 4,26 horas-luz da Terra. Sabendo que a velocidade da luz é aproximadamente 1,08. 10 9 Km/h, a distância da Terra em Km é superior a 0,6.10 10 quilômetros. 

CERTO ou ERRADO?


Questão III: Conceito dúbio de "Anos-Luz".

Se colocarmos o ANO-LUZ, que possui o conceito de ser a distância (ou velocidade) que a LUZ percorre em um ano. No conceito da distância pode-se dizer que o ANO-LUZ é uma grandeza escalar.

CERTO ou ERRADO?


Questão IV: MCU, velocidades angulares e escalares.

Em um sistema binário entre Sirius A e Sírius B, Nota-se que o Raio de Sirius A é metade do Raio do Sirius B no perigeu, chegando a ser o quadrúplo quando chega na maior distância entre as duas estrelas, ou seja no apogeu.

Qual seria a relação das velocidades angulares e lineares entre as duas estrelas tanto no perigeu (menor distância entre as estrelas) quanto no apogeu (maior distância entre as estrelas)?

Questão V: Cinemática.

O Satélite Geoestacionário de Defesa e Comunicações Estratégicas (SGCD) foi o primeiro satélite brasileiro lançado. Sua função horária é S=3,8.10 5 t - 56 . Pergunta-se:

  • Como você classificaria este movimento?
  • Quando t=100s, qual seria a velocidade e o espaço percorrido neste intervalo de tempo?

Questão VI: MCU - Conceitos básicos.

O MCU (Movimento Circular Uniforme) é difícil de ser visualizado em fenômenos naturais terrestres. Há exceções fora do contexto do planeta Terra, como as órbitas duplas de duas estrelas de nêutrons, que giram em alta velocidade, até se chocarem, e explodirem, gerando ondas gravitacionais. Quanto menor a distância (ou o Raio) com o seu centro de massa - que é igual nas duas estrelas - maior será a velocidade.

Julgue as sentenças a seguir.

(3) Diminuindo o diâmetro do eixo ou centro de massa, a frequência aumentará significativamente.

(6) As velocidades angulares das duas estrelas serão diferentes, independente do raio (ou diâmetro) com o eixo ou centro de massa.

(9) Os períodos são iguais entre as duas estrelas e tendem aumentar quando o raio ou a distância entre as estrelas diminuir.

(12) Os períodos são iguais entre as duas estrelas e tendem diminuir quando o raio ou a distância entre as estrelas diminuir.

(18) O sistema duplo de estrelas apresentado é um exemplo clássico de rotação uniforme em um mesmo eixo.

Some as sentenças verdadeiras e dê o seu resultado = _____________ 


Questão VII: MCU

Um exemplo de sistema binário de planetas no sistema Solar é a dupla Plutão - Caronte. Sendo, na figura abaixo em anexo, Plutão (M1) e Caronte (M2), ambos presos por um centro de massa (CM), sendo r1 a distância do centro de massa com Plutão, e r2, com o Caronte. 

Pergunta-se:

a) De acordo com a figura acima, sabendo que o período de Plutão demora 3 dias. Qual seria o período de Caronte? Dado: 1 dia = 8,6.10 4 s

b) Sabendo que a velocidade linear pode ser calculada de acordo com o raio, o período e a frequência. Qual seria o valor de "v" dos dois corpos celestes, sendo os valores de r1 e r2 sejam iguais a respectivamente a 2,2. 10 6 m e 8,8.10 6 m ?

Avisos:

  1. Você pode arredondar os valores apenas para uma casa decimal após a vírgula;
  2. Aconselha-se trabalhar com as potências de 10;