Enunciado

Um foguete de 10 3   k g é colocado verticalmente numa plataforma ele lançamento. O propelente é expelido na razão de 2   k g / s . Calcule a velocidade mínima dos gases de descarga para que o foguete comece a subir. Determine também a velocidade do foguete 10   s após a ignição, admitindo velocidade de descarga mínima.

Passo 1

Para que o foguete comece a subir, temos:

m 0 g + d P d t = 0 ∴ m 0 g - m ˙ u ∴ u = m 0 g m ˙ ≈ 4950   m / s

Passo 2

Agora, para a velocidade:

m v ˙ = - m g + m ˙ u

Portanto:

d v d t = m ˙ u m - g

Sendo m = m 0 - m ˙ t :

v t = ∫ 0 t u m 0 - m ˙ t d t - g t

Assim:

v t = u ln ⁡ 1 1 - m ˙ m 0 t - g t

Passo 3

Para t = 10 s :

v 10 = 1,9   m / s

Resposta

u = 4950   m / s  

v 10 = 1,9   m / s

Ver Outros Exercícios desse livro