FisicaNet - Prof. Alberto Ricardo Prass
QUESTÕES RESOLVIDAS
QUESTÕES RESOLVIDAS
Código: ENEM-2022-123

Um Buraco Negro é um corpo celeste que possui uma grande quantidade de matéria concentrada em uma pequena região do espaço, de modo que sua força gravitacional é tão grande que qualquer partícula fica aprisionada em sua superfície, inclusive a luz. O raio dessa região caracteriza uma superfície-limite, chamada de horizonte de eventos, da qual nada consegue escapar. Considere que o Sol foi instantaneamente substituído por um Buraco Negro com a mesma massa solar, de modo que o seu horizonte de eventos seja de aproximadamente $3{,}0\text{ km}$.

SCHWARZSCHILD, K. On the Gravitational Field of a Mass Point According to Einstein's Theory. Disponível em: arxiv.org. Acesso em: 26 maio 2022 (adaptado).

Após a substituição descrita, o que aconteceria aos planetas do Sistema Solar?

Alternativas
A) Eles se moveriam em órbitas espirais, aproximando-se sucessivamente do Buraco Negro.
B) Eles oscilariam aleatoriamente em torno de suas órbitas elípticas originais.
C) Eles se moveriam em direção ao centro do Buraco Negro.
D) Eles passariam a precessionar mais rapidamente.
E) Eles manteriam suas órbitas inalteradas. Correta
Resolução Comentada

A intensidade da força de atração gravitacional entre o corpo central e os planetas é ditada pela Lei da Gravitação Universal de Newton: $F = G \frac{M \cdot m}{r^2}$.

Como a massa $M$ do buraco negro é idêntica à massa do Sol e as distâncias orçadas $r$ permanecem as mesmas, o campo gravitacional a grandes distâncias é absolutamente idêntico. Dessa forma, as órbitas dos planetas continuam inalteradas. Alternativa E.