Exercícios de Movimento de Foguetes - Lista de Exercícios Resolvida

Um foguete,que possui 1 milhão de kilogramas de hidrazina, será lançado em breve e o engenheiro aeroespacial responsável pela missão espacial deve projetar um motor que tenha propulsão necessária para que o foguete atinja uma velocidade de ao chegar na extratosfera. Além disso, velocidade de propulsão máxima do foguete é de . Qual a massa de combustível final no foguete quando ele estiver a passar na extratosfera? Lembrando que a massa da carcaça do foguete é de 200mil kilogramas .

A hidrazina é uma substância altamente instável. Essa instabilidade pode gerar grandes explosões, sendoa hidrazina perfeito para propulsão de foguetes e satélites. Um foguete,que possui 1 milhão de kilogramas de hidrazina, será lançado em 15 de setembro do ano que vem e o engenheiro espacial responsável pela missão espacial deve projetar um motor que tenha propulsão necessária para que o foguete atinja uma velocidade de ao chegar na extratosfera. Qual a velocidade de propulsão de hidrazina do para que ele consiga obter o seu feito com exatamente 400mil kilogramas de hidrazina? Lembrando que a massa da carcaça do foguete é de 200mil kilogramas .

O gráfico abaixo mostra a velocidade de um foguete livre no espaço como função da razão entre a massa inicial do foguete e a sua massa num instante qualquer. Dentre as alternativas abaixo, qual a melhor estimativa para a velocidade dos gases de exaustão quando medida em relação ao próprio foguete?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Um foguete de brinque pode ser feito com uma garrafa plástica parcialmente preenchida com água. Considera a massa da garrafa de e um volume de de líquido, partindo na vertical. Ao ser liberada, o líquido é ejetado da garrafa rapidamente, e a mesma sobe até uma altura de . Qual é a velocidade aproximada de escape do líquido da garrafa?

A equação do movimento de um foguete no espaço livre ser escrita como:

onde é a massa do foguete, é a sua velocidade, é o tempo e é uma constante. A constante representa a velocidade:

a) do foguete em

b) do foguete, depois que seu combustível se esgotou

c) do foguete, em seu sistema de referência instantâneo

d) dos produtos de exaustão liberados pelo foguete, em um sistema estacionário

e) dos produtos de exaustão liberados pelo foguete, em relação ao foguete

(Cap 9 – Ex 77) Um foguete que se encontra no espaço sideral e está inicialmente em repouso em relação a um referencial inercial tem uma massa de , da qual são de combustível. O motor do foguete é acionado por , durante os quais o combustível é consumido à taxa de . A velocidade dos produtos de exaustão em relação ao foguete é .

(a) Qual é o empuxo do foguete? Após os de funcionamento do motor, quais são

(b) a massa e

(c) a velocidade do foguete?

Um foguete é lançado diretamente para cima com aceleração constante. Quatro segundos após o lançamento, um parafuso desprende-se da fuselagem lateral do foguete. O parafuso chega ao solo após desprender-se do foguete. Qual é a aceleração do foguete? Despreze a resistência do ar.

Um foguete no espaço sideral (i.e., livre) queima seu combustível a uma taxa constante de , expelindo-o a uma velocidade, também constante, de com respeito ao foguete. Sua massa inicial é de . No momento em que sua massa atingir , a magnitude da aceleração do foguete será:

A.

B.

C.

D.

E. (velocidade constante)