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Enunciado

Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 5.Problemas Adicionais - Ex. 102

Um foguete e sua carga têm uma massa total de 5,0 × 10 4   k g . Qual é o módulo da força produzida pelo motor do foguete (empuxo) quando este está (a) “pairando” sobre a plataforma de lançamento imediatamente após a ignição e (b) acelerando para cima a 20   m / s 2 .

Passo 1

Vamos pensar nas forças que agem sobre o foguete. Temos o empuxo E produzido pelo motor apontando para cima, e o peso P do foguete apontando para baixo.

Ok, então a força resultante que age sobre o foguete é:

F r e s = E - P

Substituindo isso na segunda lei de Newton, ficamos com:

E - P = m a

E - m g = m a

E = m a + g

Passo 2

(a) No caso em que o foguete está “pairando” sobre a plataforma de lançamento, podemos supôr que ele simplesmente mantém sua posição no ar, ou seja, não tem aceleração:

a = 0

Substituindo isso na nossa fórmula para E , encontramos o seguinte:

E = m g

E = 5,0.10 4 9,8

E = 4,9   .   10 5   N

Passo 3

(b) No caso em que o foguete acelera para cima com a = 20   m / s 2 , a nossa fórmula dá outro resultado:

E = m a + g

E = 5,0.10 4 9,8 + 20

E ≅ 1,5   .   10 6   N

Resposta

(a) E = 4,9   .   10 5   N .

(b) E = 1,5   .   10 6   N .

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