Enunciado
Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol1 - Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 70a
Um avião de massa está em voo nivelado, movendo-se inicialmente a. A força resistiva exercida pelo ar sobre o avião tem módulo de . De acordo com a Terceira Lei de Newton, se os motores exercem uma força sobre os gases de descarga para expeli-los da parte traseira do motor, esses gases exercem uma força nos motores na direção do percurso do avião. Essa força é chamada de impulso, e o valor do impulso nessa situação é . (a) O trabalho realizado pelos gases de descarga no avião durante um intervalo de tempo é igual à variação na energia cinética do avião? Explique. (b) Encontre a velocidade do avião depois de ter percorrido .
Passo 1
E aiii gente, tudo bem com vocês?
Vamos fazer uma questãozinha aqui?
Vem comigo!
Letra a:
Não. O sistema do avião e ar em volta não é isolado. Existem duas forças agindo no avião que se movem através de deslocamentos, o empuxo devido ao motor (agindo através do limite do sistema) e uma força resistiva devido ao ar (atuando dentro do sistema). Uma vez que a força de resistência do ar é não conservativa, parte da energia do sistema é transformada à energia interna no ar e na superfície do avião. Portanto, a mudança na energia cinética do plano é menor que o trabalho positivo feito pelo impulso do motor. Então, a energia mecânica não é conservada neste caso.
Passo 2
Letra b:
Uma vez que o avião está em voo, e a conservação de energia para sistemas não isolados se reduz a:
Resposta
- Não. O sistema do avião e ar em volta não é isolado. Existem duas forças agindo no avião que se movem através de deslocamentos, o empuxo devido ao motor (agindo através do limite do sistema) e uma força resistiva devido ao ar (atuando dentro do sistema). Uma vez que a força de resistência do ar é não conservativa, parte da energia do sistema é transformada à energia interna no ar e na superfície do avião. Portanto, a mudança na energia cinética do plano é menor que o trabalho positivo feito pelo impulso do motor. Então, a energia mecânica não é conservada neste caso.