Enunciado

Referindo-se aos Probs. 13.58 e 13.59 , suponha que v 0 = γ M / R e que ϕ = 30 ° . (a) Determine a excentricidade da órbita do projétil. (b) Escreva a equação da órbita. (c) Prove que o projétil cairá, de retorno à Terra, num ponto a uma distância de A igual a π R / 3 , medida ao longo da superfície da Terra. Faça, num papel de gráfico polar, um gráfico da trajetória do projétil. [Sugestão: após calcular ε , determine os valores de θ para os quais r   =   R . Um dos valores corresponde ao ponto de lançamento e o outro ao ponto de retorno. A diferença entre os dois ângulos dá o deslocamento angular.]

Passo 1

E aí, beleza?? Aplicando a equação demonstrada no problema 13.58 , temos:

e = 3 2

Passo 2

Aplicando a equação demonstrada no problema 13.59 , temos:

r = R / 4 1 + 3 2 cos ⁡ θ

Passo 3

Para o ponto de retorno, temos que r = R , logo:

1 + 3 2 cos ⁡ θ = 1 4 ∴ cos ⁡ θ = - 3 2

Ou seja:

θ 1 = 150 °   ;     θ 2 = 210 °

Logo, a separação angular é:

Δ θ = 60 ° = π 3

E a distância entre os pontos é:

d = π R 3

Passo 4

A trajetória é a seguinte:

Em que a circunferência é a Terra, enquanto o arco de elipse representa a trajetória do projétil.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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