Uma nave espacial se desloca pelo espaço com velocidade constante. Subitamente, um vazamento de gás na lateral da nave provoca uma aceleração constante em uma direção perpendicular à velocidade inicial. A orientação da nave espacial não muda; então, a aceleração permanece perpendicular à direção original da velocidade. Qual é o formato da trajetória percorrida pela nave espacial nesta situação?

Passo 1

Vamos entender o problema: uma nave espacial está viajando pelo espaço com uma velocidade constante. De repente, um vazamento de gás faz com que a nave sofra uma aceleração constante que atua perpendicularmente à velocidade inicial. A orientação da nave não muda, ou seja, a direção da aceleração continua sempre perpendicular à velocidade original. Precisamos descobrir qual é o formato da trajetória que a nave vai seguir nessa situação. Para resolver isso, vamos usar conceitos de cinemática, que estuda o movimento dos corpos, e entender como a velocidade e a aceleração influenciam na trajetória.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que quando um objeto se move com velocidade constante, ele está fazendo um movimento retilíneo uniforme (MRU). Isso significa que não há aceleração agindo na direção do movimento. No caso da nave, antes do vazamento, ela continuava em linha reta. Mas com o vazamento, surge uma aceleração perpendicular à velocidade inicial.

Passo 3

Uma aceleração perpendicular à velocidade inicial faz com que a direção da velocidade mude continuamente. Imagine que a nave está se movendo para a direita e de repente começa a acelerar para cima. Com o tempo, essa aceleração fará com que a nave comece a curvar sua trajetória para cima enquanto continua se movendo para a direita.

Passo 4

Quando temos uma velocidade constante em uma direção e uma aceleração constante em uma direção perpendicular, a combinação desses movimentos resulta em uma trajetória curva. Matemáticamente, isso pode ser descrito por uma parábola, onde a componente horizontal do movimento é uniforme (velocidade constante) e a componente vertical é uniformemente acelerada.

Resposta

A trajetória percorrida pela nave espacial é uma parábola.

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