Uma astronauta está no espaço e precisa voltar para a sua nave espacial. Porém, os jatos da sua mochila propulsora não estão funcionando. O que ela pode fazer para voltar à nave?

Passo 1

Então, vamos lá! O problema fala de uma astronauta que está no espaço e precisa voltar para a nave, mas os jatos da mochila dela não estão funcionando. Vamos usar os conceitos de ação e reação e conservação do momento linear para resolver isso. Isso vai nos ajudar a entender como ela pode se mover sem os jatos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar sobre a Terceira Lei de Newton, que diz que para toda ação há uma reação igual e oposta. Isso significa que se a pessoa empurrar algo em uma direção, ela vai se mover na direção contrária.

Passo 3

Agora, pensando na astronauta, se os jatos da mochila não estão funcionando, ela precisa encontrar outra maneira de se mover. Uma opção é usar objetos que ela tenha consigo ou partes da própria nave para empurrar contra.

Passo 4

Suponha que ela tenha algumas ferramentas ou partes soltas. Ela pode jogá-las na direção oposta de onde quer ir. De acordo com a conservação do momento linear, ao empurrar esses objetos, a astronauta ganhará um impulso na direção oposta.

Passo 5

Vamos imaginar que ela tem uma ferramenta que pesa $ m $ e ela a joga com uma velocidade $ v $. O momento lançado é $ m \times v $. Para conservar o momento total, seu próprio movimento será $ \frac{m \times v}{M} $, onde $ M $ é a massa dela.

Passo 6

Além disso, se tiver partes da nave para empurrar, ela pode usar essas partes para se propulsar. É a mesma ideia: empurrar algo em uma direção para se mover na outra.

Passo 7

Outra possibilidade é usar as forças internas. Mesmo sem empurrar contra objetos externos, movimentos de seus braços e pernas podem gerar pequenos impulsos que, somados, podem ajudá-la a se deslocar.

Resposta

Então, a astronauta pode usar a Terceira Lei de Newton e a conservação do momento linear empurrando objetos ou partes da nave na direção oposta, resultando em um impulso que a levará de volta para a nave.

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