Exercícios Resolvidos de Movimento de Foguetes

Ver Teoria

Enunciado

A equação do movimento de um foguete no espaço livre ser escrita como:

m d v d t + u d m d t = 0

onde m é a massa do foguete, v é a sua velocidade, t é o tempo e u é uma constante. A constante u representa a velocidade:

a) do foguete em t = 0

b) do foguete, depois que seu combustível se esgotou

c) do foguete, em seu sistema de referência instantâneo

d) dos produtos de exaustão liberados pelo foguete, em um sistema estacionário

e) dos produtos de exaustão liberados pelo foguete, em relação ao foguete

Passo 1

Como o foguete queima combustível, temos um sistema de massa variável cuja equação do movimento é dada por

m d v d t = v e d m d t + F e x t

Onde m é a massa do foguete (que varia no tempo), v é a sua velocidade, v e é a velocidade de escape do gás e F e x t é a resultante das forças externas sobre o foguete.

Como o foguete está no espaço isolado, forever alone, temos que a força externa é nula, ou seja

m d v d t = v e d m d t → m d v d t - v e d m d t = 0

Comparando com a equação do enunciado, vemos que u é - v e . Olhando as opções, vemos que a resposta correta é a opção E, ou seja, a velocidade que os gases saem no referencial do foguete, que é a velocidade de escape.

Resposta

(E)

Exercícios de Livros Relacionados

Uma sonda espacial de 6090k g , movendo-se com o nariz à frente em direção a Júpiter a uma velocidade de 105m / s em relação ao Sol, aciona o motor, ejetando 80,0k g de produtos de combustão a uma vel
Um foguete tem massa total M i=360k g , incluindo M f=330k g de combustível e oxidante. No espaço interestelar, ele parte do repouso na posição x=0 , liga o motor no instante t=0 e expele gases de exa
Na Seção 8.6 consideramos um foguete disparado no espaço sideral, onde não existe gravidade nem resistência do ar. Suponha agora que o foguete esteja sendo acelerado verticalmente a partir da superfíc
Utilizando os dados da tabela da pg.164, calcule, para o 3 ° . Estágio do sistema Saturno V-Apolo.a) a velocidade de escape dos gases da combustão; b) o incremento de velocidade produzido por este est
Considere um foguete lançado verticalmente, e leve em conta o efeito da gravidade sobre seu movimento. Escreva a equação de movimento (generalização da Equação 7.20) para o foguete.