Enunciado

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 desprezívelmente pequena.

Passo 1

Vamos lembrar do teorema do impulso:

∫ F   d t = Δ p

Onde Δ p é a variação do momento linear do foguete:

∫ 20.10 3 d t = m Δ v

E como o intervalo de tempo é Δ t = 3   m i n = 180   s e a massa é m = 30.10 3   k g :

20.10 3 ( 180 ) = 30.10 3 Δ v

Δ v = 120   m / s

Passo 2

Como a velocidade inicial é v 0 = 24000   k m / h :

Δ v = 120 m s = 432 k m h

A velocidade final do foguete é:

v = v o + Δ v = 24432   k m / h

Resposta

A nova velocidade da nave é v = 24432   k m / h .

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