(Unicamp-SP) Em 2011 o Atlantis realizou a última missão dos ônibus espaciais, levando quatro astronautas à Estação Espacial Internacional.
Próximo da reentrada na atmosfera, na viagem de volta, o ônibus espacial tem velocidade de cerca de
, e sua massa é de aproximadamente 90 toneladas. Qual é a sua energia cinética?
Próximo da reentrada na atmosfera, na viagem de volta, o ônibus espacial tem velocidade de cerca de
Passo 1
O enunciado pede para calcular a energia cinética do ônibus espacial, dado que sua velocidade é aproximadamente
e sua massa é aproximadamente
toneladas. Dados relevantes:
Passo 2
A fórmula que usamos é a energia cinética clássica:
onde
é a energia cinética em joules (
),
é a massa em quilogramas (
) e
é a velocidade em metros por segundo (
). Explicando: a energia cinética mede o “trabalho” que seria necessário para acelerar o corpo da repouso até a velocidade
; a dependência quadrática em
significa que dobrar a velocidade quadruplica a energia.
Passo 3
Precisamos trabalhar com o Sistema Internacional (SI). Converto a massa de toneladas para quilogramas. Uma tonelada (métrica) vale
. Logo,
(Expliquei a conversão porque usar unidades inconsistentes leva a erro — sempre passe tudo para SI.)
Passo 4
Calculo
. Escrevo
em notação científica para facilitar:
Então
(Explicação: ao elevar à segunda potência, elevamos o coeficiente e dobramos o expoente de dez.)
Passo 5
Agora substituo
e
na fórmula e faço as contas com notação científica:
Multiplico os coeficientes e os fatores de potência de dez separadamente:
Portanto
Passo 6
Interpretação e unidade alternativa:
é o mesmo que
terajoules (
). É uma energia enorme — por isso reentradas e manobras orbitais exigem cuidado. Você já fez a parte chata da conta; o resto é só interpretação.