O que é velocidade angular?

Velocidade angular é a razão entre o ângulo varrido e o tempo, dada por $\omega = \frac{\Delta \theta}{\Delta t}$, e mede a rapidez da rotação ou revolução de um corpo.

Qual a diferença entre velocidade angular da Terra e de um satélite em órbita baixa?

A Terra leva 24 horas para dar uma volta completa, enquanto um satélite em órbita baixa pode dar uma volta em cerca de 90 minutos, tendo velocidade angular muito maior.

Por que foguetes e satélites geralmente orbitam no mesmo sentido da rotação terrestre?

Orbitam no mesmo sentido para aproveitar o impulso adicional da rotação da Terra, economizando combustível no lançamento.

O que caracteriza uma órbita geoestacionária?

Uma órbita geoestacionária tem velocidade angular igual à da Terra e sentido igual, mantendo o satélite fixo sobre um ponto do equador.

O que acontece se a velocidade angular de um objeto em órbita for inferior à da Terra?

O objeto pareceria mover-se para oeste em relação à superfície, o que não ocorre em órbitas baixas comuns.

Como a velocidade angular influencia a frequência de passagens de um satélite sobre um local?

Quanto maior a velocidade angular, mais rapidamente o satélite cruza diferentes regiões da superfície terrestre.

Por que a reentrada de um foguete pode ocorrer sobre diferentes regiões em poucos minutos?

Porque sua velocidade angular é muito maior que a da Terra, mudando rapidamente sua posição relativa à superfície.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 109

ENEM 2019 Questão 109

Na madrugada de 11 de março de 1978, partes de um foguete soviético reentraram na atmosfera acima da cidade do Rio de Janeiro e caíram no Oceano Atlântico. Foi um belo espetáculo, os inúmeros fragmentos entrando em ignição devido ao atrito com a atmosfera brilharam intensamente, enquanto “cortavam o céu”. Mas se a reentrada tivesse acontecido alguns minutos depois, teríamos uma tragédia, pois a queda seria na área urbana do Rio de Janeiro e não no oceano.

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De acordo com os fatos relatados, a velocidade angular do foguete em relação à Terra no ponto de reentrada era

Resolução

A questão aborda conceitos de movimento orbital e rotação da Terra, pedindo para comparar a velocidade angular de um foguete em órbita com a da Terra. O texto menciona que a reentrada do foguete ocorreu sobre o Rio de Janeiro, mas poderia ter ocorrido minutos depois, atingindo a área urbana. Isso indica que o foguete se movia ao redor da Terra mais rapidamente do que a própria rotação terrestre, pois, em poucos minutos, ele teria mudado significativamente sua posição sobre a superfície. Para um objeto em órbita baixa, como satélites ou restos de foguetes, a velocidade angular é superior à da Terra, pois eles completam uma volta em poucas horas, enquanto a Terra leva 24 horas para girar uma vez em torno de seu eixo. O sentido é o mesmo da rotação da Terra (de oeste para leste), pois a maioria dos lançamentos é feita nesse sentido para aproveitar o movimento de rotação. Assim, a alternativa correta é a B.

Comentários por alternativa

A Igual à da Terra e no mesmo sentido.

Errada. Se a velocidade angular fosse igual à da Terra, o foguete pareceria estacionário em relação a um ponto da superfície (como um satélite geoestacionário), o que não é o caso de objetos em órbita baixa.
B Superior à da Terra e no mesmo sentido.

Correta. Objetos em órbita baixa possuem velocidade angular superior à da Terra e geralmente orbitam no mesmo sentido da rotação terrestre (de oeste para leste), por isso cruzam rapidamente diferentes regiões da superfície.
C Inferior à da Terra e no sentido oposto.

Errada. A velocidade angular de um foguete em órbita baixa nunca é inferior à da Terra; além disso, o sentido oposto (retrógrado) é raro e não condiz com o contexto da questão.
D Igual à da Terra e no sentido oposto.

Errada. Um objeto com velocidade angular igual à da Terra só poderia ser geoestacionário, o que não é o caso de restos de foguete em órbita baixa, e o sentido oposto não faz sentido aqui.
E Superior à da Terra e no sentido oposto.

Errada. Velocidade angular superior no sentido oposto (retrógrado) não corresponde à maioria dos lançamentos e não se encaixa no contexto descrito, além de ser energeticamente desfavorável.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é velocidade angular?: Velocidade angular é a razão entre o ângulo varrido e o tempo, dada por $\omega = \frac{\Delta \theta}{\Delta t}$, e mede a rapidez da rotação ou revolução de um corpo.
2. Qual a diferença entre velocidade angular da Terra e de um satélite em órbita baixa?: A Terra leva 24 horas para dar uma volta completa, enquanto um satélite em órbita baixa pode dar uma volta em cerca de 90 minutos, tendo velocidade angular muito maior.
3. Por que foguetes e satélites geralmente orbitam no mesmo sentido da rotação terrestre?: Orbitam no mesmo sentido para aproveitar o impulso adicional da rotação da Terra, economizando combustível no lançamento.
4. O que caracteriza uma órbita geoestacionária?: Uma órbita geoestacionária tem velocidade angular igual à da Terra e sentido igual, mantendo o satélite fixo sobre um ponto do equador.
5. O que acontece se a velocidade angular de um objeto em órbita for inferior à da Terra?: O objeto pareceria mover-se para oeste em relação à superfície, o que não ocorre em órbitas baixas comuns.
6. Como a velocidade angular influencia a frequência de passagens de um satélite sobre um local?: Quanto maior a velocidade angular, mais rapidamente o satélite cruza diferentes regiões da superfície terrestre.
7. Por que a reentrada de um foguete pode ocorrer sobre diferentes regiões em poucos minutos?: Porque sua velocidade angular é muito maior que a da Terra, mudando rapidamente sua posição relativa à superfície.