Enunciado
Física - Cutnell e Johnson - Física- Ed: 9º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 17
Uma sonda espacial tem dois motores. Cada motor gera uma mesma quantidade de força quando e combustão, e a direção dessas forças podem ser independentemente ajustadas. Quando os motores estão em combustão simultaneamente e cada um aplica suas forças na mesma direção, a sonda, partindo do repouso, demora 28 s para viajar certa distância. Quanto tempo demora para viajar a mesma distância, partindo do repouso, se os motores tiverem essas forças perpendiculares?
Passo 1
E aí galerinha, vamos encarar essa questão juntos?
Bem, de acordo com a segunda lei de Newton a aceleração pode ser calculada como sendo:
Aí, eu te pergunto, qual é o tipo de movimento que está sofrendo minha sonda espacial? Ele está sendo acelerado com o tempo, concorda? Então podemos usar que a distância percorrida será dada por:
Como partimos do repouso, temos que
Passo 2
Como cada motor produz uma mesma quantidade de força ou empuxo T, a força resultante será quando os motores aplicarem a força na mesma direção, certo?
Passo 3
Quando temos as forças de forma perpendicular, temos isso aqui ó:
Onde a nossa setinha azul representaria a força resultante, beleza?
Passo 4
Ou seja, para os motores tendo forças aplicadas na mesma direção:
Quando temos em direções perpendiculares:
Sabemos que pelo enunciado ele diz para uma “certa distância”. Isso indica que temos que a distância percorrida deverá ser a mesma para ambos os casos, correto?
O enunciado nos disse quanto tempo ele demora pra viajar essa distância quando estão aplicando forças na mesma direção, ou seja: