Exercícios Resolvidos de Impulso e Quantidade de Movimento Linear

J.L. Meriam & L.G. Kraige, Mecânica para engenharia, Dinâmica, 6° ed. RJ: LTC, 2009, 136, 3/174

O motor de foguete de uma nave espacial com 30   t se deslocando a uma velocidade de 24.000   k m / h é acionado e produz um empuxo de 20   k N na direção de sua trajetória circular durante um período de 3   m i n . Determine a nova velocidade da nave espacial. A perda de massa devida ao combustível queimado é desprezivelmente pequena.

Passo 1

Vamos usar o teorema impulso quantidade de movimento:

F d t = G

Nesse caso, a força é constante, então:

F d t = F t

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

O impulso é dado por:

I = F t = 20000 . ( 3 ) . ( 60 )

E a variação da quantidade de movimento é dada por:

G = m v f - v i = 30000 v f - 24000 3,6

E por que estamos dividindo v f - 24000 por 3,6 ? Porque estamos convertendo para m / s as velocidades pois, afinal de contas, o impulso está em unidades de S I .

Passo 3

Assim:

I = m v f - v i

Então:

20000 . 3 . 60 = 30000 v f - 24000 3,6

Resolvendo:

v f = 244 32 k m / h

Resposta

v f = 244 32 k m / h

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