no lançamento de um foguete, o seu propulsor funciona durante 60 segundos de vôo, fazendo com que ele atinja cerca de 30km de altitude. suponha em seguida receba uma segunda propulsão e atinja em velocidade de 6mil km/h.
Considerando as grandezas e os valores de tempo e velocidade mencionadas na questão pode-se afirmar que
(A) nos próximos 60 segundos esse foguete irá percorrer 600km
(B)se esse foguete continuasse a subir a essa velocidade, em 120 segundos ele atingiria 230km de altitude
(C) se sobrasse o tempo de vôo desse foguete, sua velocidade teria que ser dobrada
(D) a velocidade do tempo são grandezas diretamente proporcionais
(E) se após os 60 segundos inicias a velocidade foguete fosse 50% da velocidade mencionada, a altura atingida seria 50 km
Respostas
A alternativa correta será (E) se após os 60 segundos inicias a velocidade foguete fosse 50% da velocidade mencionada, a altura atingida seria 50 km.
Supondo que a propulsão gere uma aceleração instantânea do foguete, chegando ao máximo de sua velocidade, e a gravidade seja desprezível na desaceleração do foguete no intervalo estudado.
Convertendo a velocidade para km por segundo:
Vfog2 = 6000 km/h *1/3600 h/s = 1,667 km/s
Podemos calcular quanto o foguete percorrerá em 60 segundos:
V = ΔS/t → ΔS = 60 s *Vfog2 = 60*1,667 = 100 km
Agora para t = 120 s, temos a seguinte distância percorrida:
ΔS = 120 s *Vfog2 = 120*1,667 = 200 km
Como velocidade e tempo são inversamente proporcionais, se dobrasse o tempo de vôo do foguete, a velocidade deveria ser reduzida pela metade.
Se a velocidade fosse 50% seria de 3000 km/h = 0,833 km/s, logo a altura atingida seria de:
ΔS = 60 s * 0,833 = 50 km (opção E é a correta)
Espero ter ajudado!