Questão 115 Enem 2022 - dia 2 - Matemática e Ciências da natureza
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 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?
| 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. |
Com base na Teoria da Gravitação Universal, de Isaac Newton, para um objeto externo à um corpo de massa M, em formato esférico, o módulo da força gravitacional será dependente da distância d entre o objeto e um outro corpo de massa m, da massa m e da constante G:
Portanto, independente do raio do Sol, mesmo se fosse substituído por um Buraco Negro, os corpos que o orbitam não sofreriam nenhuma influência gravitacional.
Portanto, eles manteriam as órbitas inalteradas, tal como apresentado no item E.