Física e Química A 11.º Ano (2024): Período de Translação do JWST (Forças Gravitacionais)

Na Figura 2, que não está à escala, está representado o movimento do Telescópio Espacial James Webb (JWST) em torno do Sol, numa região exterior à órbita da Terra.
A localização nesta região particular permite que o telescópio acompanhe a Terra no seu movimento de translação.
Considere que a Terra e o JWST realizam órbitas circulares em torno do Sol e que podem ser representados pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).
Determine o período de translação do JWST, em dias, tendo em conta o efeito da ação conjunta das forças gravíticas exercidas pelo Sol e pela Terra no telescópio.
Considere que:
– a massa do JWST é 6200 kg; – a massa da Terra é 5,97 × 10²⁴ kg; – o módulo da força gravítica que o Sol exerce no JWST é 36,03 N; – a distância entre o Sol e a Terra é 1,496 × 10¹¹ m; – a distância entre o JWST e a Terra é 1,50 × 10⁹ m.
Apresente todos os cálculos efetuados.

Determina o valor solicitado, percorrendo as etapas seguintes:

• Calcula a intensidade da força de atração gravitacional entre a Terra e o JWST (1,097 N) 4 pontos
• Calcula a intensidade da resultante das forças de atração gravitacional aplicadas no JWST (37,13 N) 3 pontos
• Calcula o período de translação do JWST (365 dias) 5 pontos