← Voltar à questão
O que incluir na folha
JR Questõesjrquestoes.com.br

Nome:

Turma:

Escola / professor(a):

Data: ___/___/______

Fuvest 2019 · Segunda fase · Questão 2 · Discursiva

Física · Leis de Newton

 O foguete Saturno V, um dos maiores já construídos, foi lançado há 50 anos para levar os primeiros humanos à Lua. Tinha cerca de 3.000 ton de massa total, 110 m de altura e diâmetro máximo de 10 m. O primeiro estágio, acionado no lançamento, tinha 2.000 ton de combustível. Todo este combustível foi queimado e ejetado em 180 s com velocidade VeV_e de escape dos gases, aproximadamente igual a 3.000 m/s.

Determine os valores aproximados

  1. da taxa média α\alpha, em kg/s, com que o combustível foi ejetado;
  2. do módulo F da força resultante sobre o foguete no instante imediatamente antes do término da queima do combustível do primeiro estágio, considerando α\alpha constante;

  3. dos módulos aa da aceleração do foguete e vv da sua velocidade, no instante imediatamente antes do término da queima do combustível do primeiro estágio

    Note e adote:
    1 ton = 103 kg
    Considere a aceleração da gravidade gg igual a 10 m/s2
    A força motora de um foguete, chamada força de empuxo, é dada por Fe=αVeF_e = \alpha V_e
    A velocidade de um foguete em trajetória vertical é dada por v=Ve⋅ln(m0m)−gtv = V_e \cdot ln\left ( \frac{m_0}{m} \right )-gt em que m0 é a massa total no lançamento e m, a massa restante após um intervalo de tempo t.
    ln(x)ln(x) é uma função que assume os seguintes valores, aproximadamente: ln(1,5)=0,4;ln(2)=0,7;ln(3)=1,1ln(1,5) = 0,4; ln(2) = 0,7; ln(3)=1,1

Resposta