Um Foguete V-2 tem uma massa de 1,5x10^4Kg. No início de sua ascensão, ele possui uma aceleração vertical, para cima, de 12 m/s². Neste momento:
A) qual é o valor da resultante das forças que atuam no foguete?
B) qual é o valor do peso do foguete? (considere g = 10 m/s²)
c) qual é o valor da força que os gases expelidos comunicam ao foguete?
A) qual é o valor da resultante das forças que atuam no foguete?
B) qual é o valor do peso do foguete? (considere g = 10 m/s²)
c) qual é o valor da força que os gases expelidos comunicam ao foguete?
Passo 1
Vamos resolver o exercício sobre o foguete V-2 que tem uma massa de
e está acelerando para cima com
. Vamos precisar usar as leis de Newton, especialmente a segunda lei, que relaciona forças, massa e aceleração.
Passo 2
A) Qual é o valor da resultante das forças que atuam no foguete?
Para encontrar a força resultante (
) que age no foguete, usamos a segunda lei de Newton:
Onde:
-
(massa do foguete) -
(aceleração)
Substituindo os valores:
Passo 3
B) Qual é o valor do peso do foguete? (considerando
)
O peso (
) é a força com que a gravidade atrai o foguete para baixo e é calculado pela fórmula:
Onde:
Substituindo os valores:
Passo 4
C) Qual é o valor da força que os gases expelidos comunicam ao foguete?
A força que os gases expelidos exercem no foguete é conhecida como força de propulsão (
). Segundo a segunda lei de Newton, a força resultante é a diferença entre a força de propulsão e o peso do foguete:
Rearranjando para encontrar
:
Já calculamos:
Substituindo:
Resposta
A)
B)
C)
B)
C)