Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 8.Exercícios - Ex. 46
Um astronauta de 70 kg flutuando no espaço no interior de
uma UMM ( unidade de manobra manual ) sofre uma aceleração de 0,029 m/s quando ele aciona um dos motores de propulsão
a ) Sabendo que a velocidade do gás N2 emitido em relação ao
astronauta é igual a 490 m/s , qual foi a quantidade de g ás usada
pelo motor de propulsão em 5,0 s? b ) Qual é a força de propulsão
desse motor ?
Passo 1
Beleza pessoal?! Espero que esteja tudo bem com meu os herdeiros de Newton. Vamos dar início a mais uma resolução com o padrão de qualidade do Responde aí, então pegue seu lápis, caderno e café e vamos nessa!!!
Sabemos que, na propulsão do foguete, se −dm é a massa do combustível queimado e ejetado do foguete a uma velocidade em relação ao foguete durante o intervalo de tempo dt, o empuxo do foguete é dado por (equação 8.38 ):
E a aceleração aa do foguete é dada por (eq 8.39):
Primeiro, calculamos a massa total da UMM (com o astronauta dentro) da seguinte forma:
A massa de N2 é pequena em comparação com a massa total mm e a massa ejetada do gás realmente não afeta a massa total; Portanto, podemos considerar mm como constante.
Passo 2
Organizamos a equação (2), então obtemos:
Agora, pegamos nossos valores para vex, a e m, assim obtemos a massa ejetada do gás dm em dt=5.0 s da seguinte forma:
Resposta
é ejetado