Física I ⇒ (UnB - 2006) Quantidade de Movimento

[ALDRIN]

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Os veículos espaciais — como o mostrado na figura acima — são conduzidos por foguetes que deslocam-se no espaço aéreo em sentido oposto aos gases expelidos pelos motores. Esses gases são obtidos a partir de combustíveis utilizados pelos foguetes.
Esses veículos atingem altas velocidades para deixarem o campo gravitacional da Terra. Para resistir às elevadas temperaturas verificadas durante a reentrada na atmosfera terrestre, esses veículos são revestidos por materiais especiais para proteção térmica, que incluem principalmente materiais cerâmicos.

Com relação ao assunto abordado no texto, julgue os itens seguintes.

(1) Considere que um foguete em sua plataforma de lançamento possui uma massa total igual a [tex3]5.000\ \text{kg}[/tex3]

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[tex3]5.000\ \text{kg}[/tex3]

. Considere ainda que, no lançamento, este foguete expele instantaneamente [tex3]1.000\ \text{kg}[/tex3]

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[tex3]1.000\ \text{kg}[/tex3]

de gás à velocidade de [tex3]3.000\ \text{m/s}[/tex3]

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[tex3]3.000\ \text{m/s}[/tex3]

em relação a ele. Nessa situação, considerando-se o princípio de conservação da quantidade de movimento, a velocidade adquirida pelo foguete, após ejetar essa massa de gás, é inferior a [tex3]700\ \text{m/s}[/tex3]

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[tex3]700\ \text{m/s}[/tex3]

.
(2) Considere que um astronauta, em repouso no interior de uma espaçonave, na ausência de gravidade, tenha arremessado um objeto aplicando-lhe um impulso de [tex3]15\ \text{N.s}[/tex3]

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[tex3]15\ \text{N.s}[/tex3]

. Nessa situação, o objeto se deslocará com quantidade de movimento superior a [tex3]15\ \text{kg.m.s^{-1}}[/tex3]

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[tex3]15\ \text{kg.m.s^{-1}}[/tex3]

.

Resposta

---

E, E.

[muriloflo]

a)[tex3]Q_{antes}=Q_{depois}[/tex3]

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[tex3]Q_{antes}=Q_{depois}[/tex3]

[tex3]0=Q_{fog}-Q_{gas}[/tex3]

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[tex3]0=Q_{fog}-Q_{gas}[/tex3]

[tex3]Q_{fog}=Q_{gas}[/tex3]

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[tex3]Q_{fog}=Q_{gas}[/tex3]

[tex3]m_{fog}\cdot v_{fog}=m_{gas}\cdot v_{gas}[/tex3]

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[tex3]m_{fog}\cdot v_{fog}=m_{gas}\cdot v_{gas}[/tex3]

[tex3]4000\cdot v_{fog}=1000\cdot 3000[/tex3]

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[tex3]4000\cdot v_{fog}=1000\cdot 3000[/tex3]

[tex3]v_{fog}=750m/s[/tex3]

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[tex3]v_{fog}=750m/s[/tex3]

b)[tex3]I=\Delta Q[/tex3]

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[tex3]I=\Delta Q[/tex3]

[tex3]I=Q_{f}-Q_{i}[/tex3]

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[tex3]I=Q_{f}-Q_{i}[/tex3]

[tex3]15=Q_{f}-0[/tex3]

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[tex3]15=Q_{f}-0[/tex3]

[tex3]Q_{f}=15Kg\cdot m\cdot s^{-1}[/tex3]

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[tex3]Q_{f}=15Kg\cdot m\cdot s^{-1}[/tex3]

Espero ter ajudado.