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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 93

Suponha que a massa do foguete descrito nos Exemplos 8.15 e 8.16 (Seção 8.6) seja uma função do tempo dada por

m t = m 0           p a r a   t < 0 m 0 1 - t 120 s           p a r a   0 ≤ t ≤ 90 s m 0 / 4           p a r a   t ≥ 90 s

Calcule e faça um gráfico da velocidade em função do tempo desde t=0 até t=100

Calcule e faça um gráfico da aceleração em função do tempo desde t=0 até t=100

Um astronauta de 75kg está deitado sobre uma cadeira inclinada durante o lançamento do foguete. Qual é a força resultante máxima exercida pela cadeira sobre o astronauta durante o lançamento do foguete? Como se compara essa resposta com o peso do astronauta sobre a Terra?

Passo 1

Oi oi gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer essa questão aqui juntos?

Vem comigo e vamos passo a passo!!!

Durante um intervalo onde a massa é constante, a velocidade do foguete é constante. Durante um intervalo em que a massa varia a uma taxa constante, aplicam-se as equações da Seção 8.6.

Para 0 ≤ t ≤ 90 s

d m d t = - m 0 120 s

Letra a:

Para t ≤ 0 , v = 0

Para 0 ≤ t ≤ 90 s :

v = 2400 m s ln ⁡ 4 = 3327 m s

Para t > 90 s , v tem o valor constante de 3327 m/s. O gráfico de v(t) é dado:

Passo 2

Letra b:

Para 0 ≤ t ≤ 90 s ,

a = - v e x m d m d t = - 2400 m / s m 0 ( 1 - t / [ 120 s ] ) - m 0 120 s = 20 m / s 2 1 - t / [ 120 s ]

a = 20 m s 2 em t = 0 e a = 80 m / s 2   em   t = 90 s .  Para   t > 90 s , a = 0 . O gráfico de a(t) é dado abaixo:

Passo 3

Letra c:

F m a x = m astronauta   a m a x = 75 k g 80 m s 2 = 6.0 × 10 3 N

Isso é 8,2 vezes o peso dela na Terra, já que a m a x é 8,2 vezes g.

Resposta

a) Ver resposta

b) Ver resposta

c) Isso é 8,2 vezes o peso dela na Terra, já que a m a x é 8,2 vezes g.

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