Mecânica III · Episódio 3

A conta que liga Plutão a Mercúrio

A 3ª lei de Kepler

Professor Canário · Mecânica III · Episódio 31 / 19

O caso

Órbitas de Mercúrio e Plutão em volta do Sol, fora de escala
  • Mercúrio: 0,387 UA · volta em 87,97 dias
  • Plutão: 39,48 UA · volta em 247,94 anos
  • cerca de 100 vezes a distância · cerca de 1 000 vezes o tempo (1 029)
  • 2022: sonda bate em Dimorphos → período cai 32 min
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 32 / 19

O caso

Órbitas de Mercúrio e Plutão em volta do Sol, fora de escala
  • Mercúrio: 0,387 UA · volta em 87,97 dias
  • Plutão: 39,48 UA · volta em 247,94 anos
  • cerca de 100 vezes a distância · cerca de 1 000 vezes o tempo (1 029)
  • 2022: sonda bate em Dimorphos → período cai 32 min
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 32 / 19

O caso

Órbitas de Mercúrio e Plutão em volta do Sol, fora de escala
  • Mercúrio: 0,387 UA · volta em 87,97 dias
  • Plutão: 39,48 UA · volta em 247,94 anos
  • cerca de 100 vezes a distância · cerca de 1 000 vezes o tempo (1 029)
  • 2022: sonda bate em Dimorphos → período cai 32 min
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 32 / 19

O caso

Órbitas de Mercúrio e Plutão em volta do Sol, fora de escala
  • Mercúrio: 0,387 UA · volta em 87,97 dias
  • Plutão: 39,48 UA · volta em 247,94 anos
  • cerca de 100 vezes a distância · cerca de 1 000 vezes o tempo (1 029)
  • 2022: sonda bate em Dimorphos → período cai 32 min
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 32 / 19

Pergunta do episódio

Que regra amarra a distância ao tempo de uma volta?

Professor Canário · Mecânica III · Episódio 33 / 19

Conceito 1 — O que falta à 2ª lei

Nove corpos em fila com distância em UA e período
  • a 2ª lei: ritmo dentro da volta · não a duração
  • mais longe → mais tempo · não proporcional
  • distante: mais caminho e mais lento (Netuno 5,4 km/s)
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 34 / 19

Conceito 1 — O que falta à 2ª lei

Nove corpos em fila com distância em UA e período
  • a 2ª lei: ritmo dentro da volta · não a duração
  • mais longe → mais tempo · não proporcional
  • distante: mais caminho e mais lento (Netuno 5,4 km/s)
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 34 / 19

Conceito 1 — O que falta à 2ª lei

Nove corpos em fila com distância em UA e período
  • a 2ª lei: ritmo dentro da volta · não a duração
  • mais longe → mais tempo · não proporcional
  • distante: mais caminho e mais lento (Netuno 5,4 km/s)
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 34 / 19

Exemplo resolvido — Saturno fora da proporção

Saturno: 9,6 UA · 29,5 anos · Terra: 1 UA · 1 ano · tempo por UA ( )?

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • Terra: 1 ano/UA → cresce mais que a distância
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 35 / 19

Exemplo resolvido — Saturno fora da proporção

Saturno: 9,6 UA · 29,5 anos · Terra: 1 UA · 1 ano · tempo por UA ( )?

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • Terra: 1 ano/UA → cresce mais que a distância
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 35 / 19

Exemplo resolvido — Saturno fora da proporção

Saturno: 9,6 UA · 29,5 anos · Terra: 1 UA · 1 ano · tempo por UA ( )?

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • Terra: 1 ano/UA → cresce mais que a distância
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 35 / 19

Conceito 2 — 3ª lei de Kepler

Pares de barras T² e a³ de mesma altura para quatro corpos
  • : período · : semieixo maior
  • mesma constante para o mesmo centro
  • massa de quem orbita: não entra
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 36 / 19

Conceito 2 — 3ª lei de Kepler

Pares de barras T² e a³ de mesma altura para quatro corpos
  • : período · : semieixo maior
  • mesma constante para o mesmo centro
  • massa de quem orbita: não entra
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 36 / 19

Conceito 2 — 3ª lei de Kepler

Pares de barras T² e a³ de mesma altura para quatro corpos
  • : período · : semieixo maior
  • mesma constante para o mesmo centro
  • massa de quem orbita: não entra
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 36 / 19

Exemplo resolvido — Plutão confere

Centro: Sol · 248 anos · 39,5 UA

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • em anos e UA · diferença menor que 1%
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 37 / 19

Exemplo resolvido — Plutão confere

Centro: Sol · 248 anos · 39,5 UA

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • em anos e UA · diferença menor que 1%
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 37 / 19

Exemplo resolvido — Plutão confere

Centro: Sol · 248 anos · 39,5 UA

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • em anos e UA · diferença menor que 1%
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 37 / 19

Conceito 3 — Régua da Terra:

Curva do período contra a distância, com a reta T = a abaixo
  • Terra: 1 ano · 1 UA → constante igual a 1
  • só Sol no centro · só anos e UA
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 38 / 19

Exemplo resolvido — Mercúrio confere

Centro: Sol · 88 dias · 0,387 UA

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • em dias, a igualdade some
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 39 / 19

Exemplo resolvido — Mercúrio confere

Centro: Sol · 88 dias · 0,387 UA

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • em dias, a igualdade some
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 39 / 19

Exemplo resolvido — Mercúrio confere

Centro: Sol · 88 dias · 0,387 UA

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • em dias, a igualdade some
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 39 / 19

Conceito 4 — Razão entre órbitas

Distância ×2, ×4, ×100 levando a tempo ×2,8, ×8, ×1 000
  • sem constante
  • distância 2 vezes → 2,8; 4 vezes → 8; 100 vezes → 1 000
  • caminho: razão ao cubo, depois raiz quadrada
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 310 / 19

Conceito 4 — Razão entre órbitas

Distância ×2, ×4, ×100 levando a tempo ×2,8, ×8, ×1 000
  • sem constante
  • distância 2 vezes → 2,8; 4 vezes → 8; 100 vezes → 1 000
  • caminho: razão ao cubo, depois raiz quadrada
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 310 / 19

Conceito 4 — Razão entre órbitas

Distância ×2, ×4, ×100 levando a tempo ×2,8, ×8, ×1 000
  • sem constante
  • distância 2 vezes → 2,8; 4 vezes → 8; 100 vezes → 1 000
  • caminho: razão ao cubo, depois raiz quadrada
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 310 / 19

Exemplo resolvido — Plutão contra Mercúrio

Reta com Mercúrio, Terra e Plutão e as contas T² = a³

Centro: Sol · 39,5 UA e 0,387 UA

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • medido: 1 029
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 311 / 19

Exemplo resolvido — Plutão contra Mercúrio

Reta com Mercúrio, Terra e Plutão e as contas T² = a³

Centro: Sol · 39,5 UA e 0,387 UA

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • medido: 1 029
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 311 / 19

Exemplo resolvido — Plutão contra Mercúrio

Reta com Mercúrio, Terra e Plutão e as contas T² = a³

Centro: Sol · 39,5 UA e 0,387 UA

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • medido: 1 029
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 311 / 19

Conceito 5 — Outro centro, outra constante

Terra no centro com a estação espacial perto e a Lua longe
  • centro Terra: estação 6 800 km, 93 min · Lua 384 000 km, 27,3 d
  • raio da órbita:
  • Lua e Marte: centros diferentes → sem comparação
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 312 / 19

Exemplo resolvido — uma volta por dia

Centro: Terra · estação: 6 800 km, 93 min · satélite: 42 200 km

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • cerca de 24 h · geoestacionário
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 313 / 19

Exemplo resolvido — uma volta por dia

Centro: Terra · estação: 6 800 km, 93 min · satélite: 42 200 km

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • cerca de 24 h · geoestacionário
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 313 / 19

Exemplo resolvido — uma volta por dia

Centro: Terra · estação: 6 800 km, 93 min · satélite: 42 200 km

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • cerca de 24 h · geoestacionário
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 313 / 19

Conceito 6 — Os 32 minutos do DART

Duas órbitas de Dimorphos quase sobrepostas em volta de Didymos
  • centro: Didymos · 1 189 m → 1 152 m (−3,1%)
  • período: 11 h 55 min → 11 h 22 min (−4,6%)
  • órbita menor → período menor · massa do centro cancela
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 314 / 19

Conceito 6 — Os 32 minutos do DART

Duas órbitas de Dimorphos quase sobrepostas em volta de Didymos
  • centro: Didymos · 1 189 m → 1 152 m (−3,1%)
  • período: 11 h 55 min → 11 h 22 min (−4,6%)
  • órbita menor → período menor · massa do centro cancela
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 314 / 19

Conceito 6 — Os 32 minutos do DART

Duas órbitas de Dimorphos quase sobrepostas em volta de Didymos
  • centro: Didymos · 1 189 m → 1 152 m (−3,1%)
  • período: 11 h 55 min → 11 h 22 min (−4,6%)
  • órbita menor → período menor · massa do centro cancela
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 314 / 19

Exemplo resolvido — o período depois do impacto

Centro: Didymos · órbita de 1 189 m → 1 152 m · antes: 715 min

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • 682 min: 11 h 22 min
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 315 / 19

Exemplo resolvido — o período depois do impacto

Centro: Didymos · órbita de 1 189 m → 1 152 m · antes: 715 min

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • 682 min: 11 h 22 min
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 315 / 19

Exemplo resolvido — o período depois do impacto

Centro: Didymos · órbita de 1 189 m → 1 152 m · antes: 715 min

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • 682 min: 11 h 22 min
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 315 / 19

Radar ENEM

Cartão certo da 3ª lei e cartão riscado com três erros
  • ✗ período proporcional à distância
  • ✗ em qualquer unidade ou centro
  • ✗ satélite pesado demora mais
  • ✗ altitude no lugar do raio
  • ✗ órbita menor, período maior
  • ✓ conferir:
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 316 / 19

Radar ENEM

Cartão certo da 3ª lei e cartão riscado com três erros
  • ✗ período proporcional à distância
  • ✗ em qualquer unidade ou centro
  • ✗ satélite pesado demora mais
  • ✗ altitude no lugar do raio
  • ✗ órbita menor, período maior
  • ✓ conferir:
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 316 / 19

Radar ENEM

Cartão certo da 3ª lei e cartão riscado com três erros
  • ✗ período proporcional à distância
  • ✗ em qualquer unidade ou centro
  • ✗ satélite pesado demora mais
  • ✗ altitude no lugar do raio
  • ✗ órbita menor, período maior
  • ✓ conferir:
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 316 / 19

Radar ENEM

Cartão certo da 3ª lei e cartão riscado com três erros
  • ✗ período proporcional à distância
  • ✗ em qualquer unidade ou centro
  • ✗ satélite pesado demora mais
  • ✗ altitude no lugar do raio
  • ✗ órbita menor, período maior
  • ✓ conferir:
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 316 / 19

Radar ENEM

Cartão certo da 3ª lei e cartão riscado com três erros
  • ✗ período proporcional à distância
  • ✗ em qualquer unidade ou centro
  • ✗ satélite pesado demora mais
  • ✗ altitude no lugar do raio
  • ✗ órbita menor, período maior
  • ✓ conferir:
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 316 / 19

Radar ENEM

Cartão certo da 3ª lei e cartão riscado com três erros
  • ✗ período proporcional à distância
  • ✗ em qualquer unidade ou centro
  • ✗ satélite pesado demora mais
  • ✗ altitude no lugar do raio
  • ✗ órbita menor, período maior
  • ✓ conferir:
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 316 / 19

Resumo em cinco peças

As cinco ideias do episódio
  1. fixo, mesmo centro
  2. Sol, anos, UA:
  3. 100 vezes longe, 1 000 vezes tempo
  4. órbita menor, período menor
  5. constante muda com o centro
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 317 / 19

Resumo em cinco peças

As cinco ideias do episódio
  1. fixo, mesmo centro
  2. Sol, anos, UA:
  3. 100 vezes longe, 1 000 vezes tempo
  4. órbita menor, período menor
  5. constante muda com o centro
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 317 / 19

Resumo em cinco peças

As cinco ideias do episódio
  1. fixo, mesmo centro
  2. Sol, anos, UA:
  3. 100 vezes longe, 1 000 vezes tempo
  4. órbita menor, período menor
  5. constante muda com o centro
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 317 / 19

Resumo em cinco peças

As cinco ideias do episódio
  1. fixo, mesmo centro
  2. Sol, anos, UA:
  3. 100 vezes longe, 1 000 vezes tempo
  4. órbita menor, período menor
  5. constante muda com o centro
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 317 / 19

Resumo em cinco peças

As cinco ideias do episódio
  1. fixo, mesmo centro
  2. Sol, anos, UA:
  3. 100 vezes longe, 1 000 vezes tempo
  4. órbita menor, período menor
  5. constante muda com o centro
Professor Canário · Mecânica III · Episódio 317 / 19

Treine no jogo

QR da lista do Episódio 3 no app Canarinho

QR do jogo → https://professorcanario.com.br/m3/c3/lista

Canarinho · lista do Episódio 3

Professor Canário · Mecânica III · Episódio 318 / 19

Depois da aula: o combo deste episódio

Vídeo em capítulos

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Vá direto ao trecho que precisa.

https://professorcanario.com.br/m3/c3/video

Lista no app

QR da lista do Episódio 3 no app Canarinho

As questões deste episódio, para treinar.

https://professorcanario.com.br/m3/c3/lista

Livro da minissérie

QR da leitura do livro da minissérie

Com QR em cada capítulo, que leva ao vídeo e à lista daquele tema.

https://professorcanario.com.br/mecanica3/livro/

Abrir arena

Professor Canário · Mecânica III · Episódio 319 / 19