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
Passo 1
Como o foguete queima combustível, temos um sistema de massa variável cuja equação do movimento é dada por
Onde é a massa do foguete (que varia no tempo), é a sua velocidade, é a velocidade de escape do gás e é a resultante das forças externas sobre o foguete.
Como o foguete está no espaço isolado, forever alone, temos que a força externa é nula, ou seja
Comparando com a equação do enunciado, vemos que é . Olhando as opções, vemos que a resposta correta é a opção E, ou seja, a velocidade que os gases saem no referencial do foguete, que é a velocidade de escape.
Resposta
(E)