Exercícios

Questões Leis de Kepler – 8º ano – parte 2

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As Leis de Kepler descrevem como os planetas se movem ao redor do Sol e ajudam a interpretar variações de velocidade, distância e período orbital.

Neste conjunto, você vai analisar situações típicas de órbitas planetárias e aplicar as três leis com atenção aos detalhes físicos e matemáticos.

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Questões Leis de Kepler – 8º ano – parte 2

Questão 01

1. Um planeta descreve uma órbita elíptica em torno do Sol. Em determinado ponto, ele está mais próximo do Sol do que em outro. Segundo a primeira lei de Kepler, o que se pode afirmar sobre a órbita desse planeta?

Gabarito: alternativa B). Correto. A primeira lei afirma que a órbita é elíptica e o Sol fica em um dos focos.

Comentários por alternativa:

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  • A) Isso descreve uma órbita circular, não a elíptica de Kepler.
  • B) Correto. A primeira lei afirma que a órbita é elíptica e o Sol fica em um dos focos.
  • C) Na elipse, o Sol não fica no centro geométrico.
  • D) Na elipse, a distância ao Sol varia ao longo da órbita.
  • E) Velocidade constante não é a ideia central da primeira lei.

Questão 02

2. Dois planetas giram em torno do mesmo Sol. O planeta X está mais distante do Sol que o planeta Y. Pela terceira lei de Kepler, o que é esperado ao comparar seus períodos de translação?

Gabarito: alternativa D). Correto. Quanto maior a distância média ao Sol, maior tende a ser o período orbital.

Comentários por alternativa:

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  • A) Planetas mais distantes costumam ter períodos maiores, não menores.
  • B) A distância orbital interfere no período, então ele não é igual necessariamente.
  • C) A influência gravitacional não é expressa assim na lei.
  • D) Correto. Quanto maior a distância média ao Sol, maior tende a ser o período orbital.
  • E) A distância ao Sol é central na terceira lei, não apenas o tamanho do planeta.

Questão 03

3. Um planeta se move em sua órbita elíptica e percorre um trecho próximo ao periélio. Em relação à sua velocidade nesse trecho, qual alternativa está de acordo com a segunda lei de Kepler?

Gabarito: alternativa A). Correto. Próximo ao Sol, o planeta se move mais rapidamente para varrer áreas iguais em tempos iguais.

Comentários por alternativa:

  • A) Correto. Próximo ao Sol, o planeta se move mais rapidamente para varrer áreas iguais em tempos iguais.
  • B) Perto do Sol, a velocidade tende a aumentar, não diminuir.
  • C) A atração solar não se anula no periélio.
  • D) A posição na órbita interfere na velocidade orbital.
  • E) A velocidade muda, mas não de modo contínuo simples como a frase sugere.

Questão 04

4. Um estudante observa o movimento de Marte e quer explicar por que, em certas partes da órbita, o planeta parece avançar mais rapidamente no céu. Qual interpretação melhor representa a segunda lei de Kepler?

Gabarito: alternativa E). Correto. A velocidade orbital aumenta na região próxima ao Sol e diminui na região mais distante.

Comentários por alternativa:

  • A) A maior aceleração não ocorre quando está mais distante, mas quando está mais próximo.
  • B) Órbita elíptica não implica velocidade constante.
  • C) A ideia de áreas iguais está correta, mas a alternativa não conclui a variação de velocidade.
  • D) A inclinação não explica a lei de Kepler.
  • E) Correto. A velocidade orbital aumenta na região próxima ao Sol e diminui na região mais distante.

Questão 05

5. Em um modelo simplificado do Sistema Solar, um planeta A tem órbita com semieixo maior duas vezes superior ao de um planeta B. Considerando a terceira lei de Kepler, qual relação entre os períodos de translação é mais adequada?

Gabarito: alternativa C). Correto. Pela terceira lei, o período cresce com o cubo do semieixo maior da órbita.

Comentários por alternativa:

  • A) O crescimento do período não é linear com a distância.
  • B) O quadrado não é a relação correta da terceira lei.
  • C) Correto. Pela terceira lei, o período cresce com o cubo do semieixo maior da órbita.
  • D) Órbitas maiores levam a períodos diferentes.
  • E) Órbitas mais amplas exigem mais tempo, não menos.

Questão 06

6. Uma sonda espacial percorre uma órbita elíptica ao redor do Sol. Em dois intervalos de tempo iguais, ela varre áreas iguais da elipse, mas em um deles percorre um trecho maior da trajetória. O que isso indica sobre sua velocidade média nesses trechos?

Gabarito: alternativa B). Correto. Em tempos iguais, percorrer maior trecho da órbita implica maior velocidade média.

Comentários por alternativa:

  • A) Se a distância é maior no mesmo tempo, a velocidade média é maior, não menor.
  • B) Correto. Em tempos iguais, percorrer maior trecho da órbita implica maior velocidade média.
  • C) A velocidade média depende do trecho e do tempo considerado.
  • D) Tempos iguais não garantem velocidades iguais se os caminhos forem diferentes.
  • E) A relação correta é entre distância percorrida e tempo.

Questão 07

7. Um professor mostra que um planeta demora bem mais para completar uma volta ao Sol quando sua órbita tem raio médio maior. Qual conclusão mais direta está ligada à terceira lei de Kepler?

Gabarito: alternativa E). Correto. A terceira lei afirma que órbitas maiores correspondem a períodos maiores.

Comentários por alternativa:

  • A) Maior distância não implica maior aceleração em todo instante.
  • B) A influência gravitacional diminui com a distância, mas não se anula.
  • C) O período muda com o tamanho da órbita.
  • D) A forma elíptica não depende disso diretamente.
  • E) Correto. A terceira lei afirma que órbitas maiores correspondem a períodos maiores.

Questão 08

8. Em uma simulação, o raio vetor de um planeta faz varreduras iguais em tempos iguais. Quando o planeta está perto do Sol, o segmento de trajetória percorrido no mesmo tempo é maior do que quando está longe. Qual explicação melhor interpreta esse resultado?

Gabarito: alternativa A). Correto. Perto do Sol, o planeta se desloca mais rápido para manter áreas iguais em tempos iguais.

Comentários por alternativa:

  • A) Correto. Perto do Sol, o planeta se desloca mais rápido para manter áreas iguais em tempos iguais.
  • B) A velocidade não é uniforme ao longo da órbita.
  • C) Se o tempo é igual, a área varrida é igual, não maior.
  • D) A gravidade atua em toda a órbita.
  • E) Perto do Sol, a distância é menor, não maior.

Questão 09

9. Um aluno compara dois planetas em órbitas circulares ideais ao redor do mesmo Sol. O planeta mais afastado tem período de translação maior. Qual alternativa expressa melhor a relação entre esses dados e as leis de Kepler?

Gabarito: alternativa D). Correto. Mesmo em órbitas circulares, a terceira lei continua válida: mais distante, maior período.

Comentários por alternativa:

  • A) Órbitas circulares podem ser tratadas como caso particular de elipse.
  • B) As leis de Kepler não se limitam só à forma elíptica em sentido prático.
  • C) A segunda lei trata da variação de velocidade ao longo da órbita.
  • D) Correto. Mesmo em órbitas circulares, a terceira lei continua válida: mais distante, maior período.
  • E) Existe relação física entre distância orbital e período.

Questão 10

10. Um corpo celeste transita ao redor do Sol em uma órbita elíptica muito alongada. Em qual situação sua velocidade tende a ser maior, segundo as leis de Kepler, e por quê?

Gabarito: alternativa C). Correto. No periélio, o planeta está mais perto do Sol e se move mais rápido para cumprir a segunda lei.

Comentários por alternativa:

  • A) No afélio, a velocidade tende a ser menor, não maior.
  • B) A elipse não tem centro como ponto de maior velocidade.
  • C) Correto. No periélio, o planeta está mais perto do Sol e se move mais rápido para cumprir a segunda lei.
  • D) A velocidade não é constante em órbita elíptica.
  • E) O argumento não corresponde às leis de Kepler.

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