Question

Em 23 de abril de 2021, a empresa SpaceX (Space Exploration Technologies Corp.) utilizou o foguete Falcon 9 para levar uma tripulação de quatro astronautas à Estação Espacial Internacional. O veículo atingiu a velocidade do som (360 m/s) após um minuto e meio do lançamento. Assumindo que a aceleração foi constante, qual era altura em que Falcon 9 atingiu a velocidade de 1 Mack (velocidade do som)? (A) 16, 2 km.
(B) 32,4 km.
(C) 64,8 km.
(D) 129,6 km.
(E) 259,2 km.​

Answer 1

A alternativa correta é a letra A - o foguete estava na altura de 16,2km.

• Explicação:

Essa questão trabalha um movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), pois a aceleração aplicada no foguete é constante.

Analisando o movimento do foguete, sabemos o tempo em que ele gastou para atingir a velocidade do som e queremos saber a altura em que o corpo estava quando essa velocidade foi atingida. Em outras palavras, queremos encontrar a distância percorrida desde o início do movimento até passados um minuto e meio.

Podemos usar a fórmula mais simples da cinemática para resolver essa questão:

                                                       $\bf{ V = \dfrac{d}{t}$

Sendo

• V = velocidade;

• d = distância percorrida;

• t = tempo;

Como queremos achar a distância, vamos manipular a fórmula em nosso favor:

                                                 $\bf{ d = V \cdot t }$

Essa é a famosa fórmula "deus vê tudo", que nos dá a distância percorrida num movimento uniforme. Para aplicá-la num movimento variado, precisamos entender que a velocidade varia, então usaremos a média aritmética das velocidades:

                                             $\bf}{V = \dfrac{Vi + Vf}{2}$

Isso é, a velocidade que usaremos nos nossos cálculos é a soma da velocidade inicial com a final e dividida por dois (média).

Faça o cálculo dessa velocidade, considerando que o foguete sai do repouso:

$\bf}{V = \dfrac{0 + 360}{2}$

$\bf}{V = \dfrac{360}{2}$

$\boxed{\bf V = 180 \ m/s }$

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula 'deus vê tudo':

$\bf{ d = V \cdot t }$

$\bf{ d = 180 \cdot 90 }$

Observe que o tempo é de 1 minuto e meio, logo 60s + 30s = 90s

$\boxed{\bf d = 16.200 \ m}$

A distância que o foguete percorreu até atingir a velocidade do som, ou melhor, a altura em que ele se encontrava ao atingir tal velocidade, vale 16.200 m ou 16,2 km.

Alternativa A é a correta.

Saiba mais sobre MRUV em:

https://brainly.com.br/tarefa/33578609

Espero ter ajudado!