Durante uma viagem de volta da Lua, a nave Apolo dispara seus foguetes para abandonar sua órbita lunar. Então, ela se dirige de volta à Terra onde ela entra na atmosfera em alta velocidade, sobrevive a uma reentrada em chamas e cai de para-quedas em segurança no oceano. Para onde você dispara os foguetes para iniciar esta viagem de retorno? Explique as mudanças em energia cinética, em energia potencial gravitacional e em energia mecânica total que ocorrem entre o início e o final desta viagem da nave espacial.

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Bom pessoal, essa é uma questão bem interessante e ela quer exercitar nosso conhecimento sobre conservação de energia. Vamos lá:

Com a nave perto da lua, os foquetes seriam disparados para acelerar a nave com o impulso atuando na direção da velocidade da nave. Assim que os foguetes se apagassem a energia cinética da nave iria diminuir enquanto a energia potencial gravitacional estaria aumentando.

Depois de um certo ponto a força gravitacional da Terra iria puxar a nave novamente, e ela começaria a acelerar em direção ao solo da Terra, enquanto sua energia potencial gravitacional estaria diminuindo.

Ao pousar no mar, a nave possui energia cinética igual a zero e a sua potencial gravitacional seria mínima. Quanto a parcela de energia mecânica, esta seria drasticamente reduzida por conta da força de arrasto do ar que produziria calor e luz durante a reentrada.