Um trenó-foguete, viajando sobre uma pista horizontal, é desacelerado por um retrofoguete com queima no sentido do trajeto. A velocidade inicial do trenó é . A massa inicial do trenó é . O retrofoguete consome combustível a uma taxa de e os gases de descarga saem à pressão atmosférica e com uma velocidade de em relação à cápsula. O retrofoguete opera por . Despreze o atrito de rolamento e o arrasto aerodinâmico. Obtenha uma expressão algébrica para a velocidade do trenó como uma função do tempo de funcionamento do retrofoguete e trace o gráfico de em função do tempo. Calcule a velocidade do trenó no final do funcionamento do retrofoguete.

Pelas considerações feitas no passo 1, utilizaremos a seguinte equação da quantidade de movimento:

Como estamos analisando um sistema , temos:

Não a resistência nem força de campo, então, :

Não temos a variação das propriedades com o tempo, então:

Assim:

Então:

Como :

Assim:

Integrando:

Isolando , temos uma expressão algébrica para a velocidade do trenó como uma função do tempo de funcionamento do retrofoguete:

Calculando a velocidade do trenó no final do funcionamento do retrofoguete.

Agora, apenas substituiremos os dados na equação do Passo 3:

;

;

;

;

.

Então:

Gráfico de em função do tempo: