Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 13.Problemas Adicionais - Ex. 92
Um foguete de que se afasta da Terra em linha reta está a uma velocidade de quando o motor é desligado, acima da superfície da Terra. (a) Desprezando a resistência do ar, determine a energia cinética do foguete quando está acima da superfície da Terra. (b) Qual é a altura máxima acima da superfície da Terra atingida pelo foguete?
Passo 1
Esses casos onde temos um “antes e depois” sugerem fortemente o uso da lei de conservação de energia:
Mas antes vamos lembrar que a questão fala apenas em distâncias até a “superfície da Terra”, e para usar nossas fórmulas, precisamos das distâncias até o centro da Terra. Vamos ajustar isso logo para não termos problemas depois:
Passo 2
Agora vamos substituir as fórmulas na lei de conservação de energia para encontrar e energia cinética final :
Substituindo os valores:
Pronto!
Passo 3
A letra (b) quer a altura máxima atingida pelo foguete. Vamos continuar usando a lei da conservação de energia.
Vamos comparar o ponto onde paramos, ou seja, distância , e energia cinética , com o ponto onde a energia cinética é nula, e a distância é o que queremos descobrir.
Resolvido.
Resposta
(a)
(b)