Enunciado

A sonda espacial Deep Space 1 foi lançada em 24 de outubro de 1998. Sua massa era 474 kg. A missão tinha como objetivo testar um novo tipo de motor chamado de propulsor iônico. Esse motor gerava um pequeno empuxo, mas que poderia atuar por um logo período de tempo com uma pequena quantidade de consumo de combustível. A missão foi um sucesso. Se um empuxo de 56 mN atuar, quanto tempo será necessária para a sonda atingir uma velocidade de 805 m/s, assumindo que a sonda parte do repouso e que a massa do objeto permaneça constante?

Passo 1

E aí, gente! Tudo bem? Bora que bora juntos para mais um exercício legal de mecânica clássica?

Bem, o enunciado pede pra gente o tempo necessário para atingir tal velocidade. Uma equação que poderíamos pensar em usar é: v 2 = v o 2 + 2 a x , mas não nos foi dado o deslocamento x, então nem rola usar essa equação. Mas a gente tem os valores de velocidade inicial e final da velocidade, e pela segunda lei de Newton a gente conseguiria calcular qual é a nossa aceleração, certo?

Sabemos que:

a = Δ v Δ t → Δ t = Δ v a

∑ F = F R = m a → a = ∑ F m

E pelo enunciado sabemos que a força resultante, ou seja, ∑ F é igual a 56 mN.

Passo 2

Vamos substituir a nossa aceleração na nossa equação, beleza?

Δ t = m Δ v ∑ F = 474 805 - 0 56   x   10 - 3 = 6,8 × 10 6 s

Passo 3

Considerando que o dia tem 86400 s, temos que:

Δ t = 6,8 × 10 6   s × d i a 86400   s = 79   d i a s

Resposta

79 dias

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