Question

[...] Com oito dias de atraso, o foguete brasileiro VSB-30 foi lançado, ontem às 12h13, do CLA (Centro

de Lançamento de Alcântara) [...] (1) O foguete subiu a uma altitude de 242 km e desceu em 19 minutos. (2) Durante 6 minutos e 12 segundos foram acionados nove experimentos para investigar a ausência de gravidade [...] um foguete com comprimento de 12,7 metros e massa total de 2.600 kg [...] Com base no texto é correto afirmar:

A) Ao ler os parágrafos (1) e (2), podemos afirmar que em um determinado instante à Terra deixou de atrair o foguete.
B) Na altura alcançada pelo foguete, este perde sua inércia.
C) Supondo que na altura de 242 km a velocidade do foguete era a mesma que ele tinha a 141 km de altura, podemos afirmar que o momento linear a 242 km de altura é o dobro do seu momento linear a 141 km de altura.
D) À medida que o foguete foi subindo seu peso foi diminuindo.

PS: não entendi o porquê do peso diminuir!!!

1 Resposta

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XXXTh · Answer 1 · 2022-03-07 04:50:01

XXXTh

07/03/2022

A resposta deste problema é "a medida que o foguete foi subindo seu peso foi diminuindo", o que corresponde a alternativa D.
Esta tarefa é sobre movimento de foguetes.Para entender esse fenômeno é necessário conhecer os conceitos de força, energia e momento (quantidade de movimento).Solução:
O foguete é um objeto que tem a massa variável enquanto está decolando, pois grande parte dela está no combustível que é queimado enquanto a espaçonave sobe rumo ao espaço. Em outras palavras, a massa varia com o tempo.
Com essa informação já é possível responder o problema, mas vamos analisar cada alternativa individualmente.

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Alternativa A ⇒ INCORRETA

A força de atração da gravidade entre a Terra e o foguete é dada pela lei de Newton da gravitação:

$large egin{array}{lr} oxed{sf F=G cdot dfrac{m_{T}cdot m_F}{d^2}}} end{array}$

onde:
$large egin{array}{lr} ullet sf G = constante gravitacional approx 6{,}7cdot10^{-11} Ncdot m^{-2} kg^{-2} \ ullet sf m_T= massa da Terra \ ullet sf m_F = massa do foguete \ ullet sf d=dist^{a}ncia entre a Terra e o fogueteend{array}$

Embora a distância entre a Terra e o foguete aumente e a força de atração gravitacional diminua, ela não deixa de existir durante o lançamento.

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Alternativa B ⇒ INCORRETA

Inércia é a propriedade dos objetos em "ficar como está", isto é, permanecer em repouso ou movimento retilíneo uniforme, caso nenhuma força atue sobre eles. Essa propriedade é inerente, própria, dos objetos e é medida através da sua massa. Em outras palavras, massa é a medida de inércia de um objeto.

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Alternativa C ⇒ INCORRETA

O momento linear (ou quantidade de movimento) é uma grandeza física que mede o "estado de movimento" de um objeto. Matematicamente escrevemos:

onde:
$large egin{array}{lr} ullet sf m = massa do foguete \ ullet sf v = velocidade end{array}$

A velocidade do foguete nos dois pontos considerados é a mesma, isto é, não se altera, mas sua massa não. Conforme o foguete vai subindo, vai queimando combustível e, consequentemente, sua massa total e seu momento linear vai diminuindo.
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Alternativa D ⇒ CORRETA
O peso do foguete é a intensidade da força da gravidade que age sobre ele e é calculado usando a seguinte fórmula:
onde:
$large egin{array}{lr} ullet sf m=massa do foguete \ ullet sf g =acelerac{c}~{a}o da gravidade approx 9{,}8 m/s^2 end{array}$
Novamente, conforme o foguete vai subindo sua massa vai diminuindo por causa da queima do combustível. A consequência disso é que seu peso também vai diminuindo.
Conclusão: a alternativa correta é a letra D.
Continue aprendendo com o link abaixo:
Lançamento vertical
Bons estudos!
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