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Questão 120 de vestibular, ENEM 2024

Prova: ENEM 2024 - 2º Dia – Caderno 8 – Verde (Ampliada) – Reaplicação/PPL, 2024

Enunciado

Enunciado original completo da questão 120 do ENEM 2024 - 2º Dia – Caderno 8 – Verde (Ampliada) – Reaplicação/PPL, página 19.

Os satélites em órbitas geoestacionárias ocupam uma posição fixa em relação à superfície da Terra e, por isso, podem ser usados como sistemas de comunicação. Pela limitação de espaço, o número de satélites que podem ser posicionados numa órbita é finito. O lançamento de um satélite geoestacionário envolve três etapas:

* Lança-se o satélite da base terrestre até uma órbita circular próxima (órbita R,).

* No estágio de propulsão, aplica-se um impulso tangencial à trajetória no ponto A, mudando-se para uma órbita elíptica até o satélite atingir o ponto B, que coincide com o raio de sua órbita geoestacionária.

* No ponto B, efetua-se uma mudança para a órbita circular R,, aplicando-se um impulso tangente à trajetória.

At [| XVI B

Identificando a órbita interna como R,, a órbita geoestacionária como R, e a órbita elíptica como E, as energias mecânicas do satélite nas três órbitas são identificadas, respectivamente, como E,, E, e Er.

BEER, F. P. et al. Vector Mechanics: Static and Dynamic. Nova York: McGraw-Hill, 2009. A relação de comparação entre as energias mecânicas do satélite nas três órbitas é

A)
Alternativa A da questão 120 do ENEM 2024 - 2º Dia – Caderno 8 – Verde (Ampliada) – Reaplicação/PPL.
B)
Alternativa B da questão 120 do ENEM 2024 - 2º Dia – Caderno 8 – Verde (Ampliada) – Reaplicação/PPL.
C)
Alternativa C da questão 120 do ENEM 2024 - 2º Dia – Caderno 8 – Verde (Ampliada) – Reaplicação/PPL.
D)
Alternativa D da questão 120 do ENEM 2024 - 2º Dia – Caderno 8 – Verde (Ampliada) – Reaplicação/PPL.
E)
Alternativa E da questão 120 do ENEM 2024 - 2º Dia – Caderno 8 – Verde (Ampliada) – Reaplicação/PPL.
Ver resposta correta e explicação

Alternativa correta: A

Por quê: A energia mecânica total de um satélite em órbita circular é dada por E = -GMm/(2r), de modo que órbitas com maiores raios possuem maiores energias mecânicas (menos negativas). Como a órbita R1 é a mais interna (menor raio), sua energia E1 é a menor. A órbita R2 é a mais externa (maior raio), possuindo a maior energia E2, enquanto a órbita elíptica E possui energia intermediária entre as duas.

Explicação sugerida por IA; confira o gabarito oficial da prova.

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