(UEL 2013) O Brasil prepara-se para construir e lançar um satélite geoestacionário que vai levar banda larga a todos os municípios do país. Além de comunicações estratégicas para as Forças Armadas, o satélite possibilitará o acesso à banda larga mais barata a todos os municípios brasileiros. O ministro da Ciência e Tecnologia está convidando a Índia – que tem experiência neste campo, já tendo lançado 70 satélites – a entrar na disputa internacional pelo projeto, que trará ganhos para o consumidor nas áreas de Internet e telefonia 3G. (Adaptado de: BERLINCK, D. Brasil vai construir satélite para levar banda larga para todo país. O Globo, Economia, mar. 2012. Disponível em: http://oglobo.globo.com/economia/brasil-vai-construir-satelite-para-levar-banda-larga-para-todo-pais-4439167. Acesso em: 16 abr. 2012.) Suponha que o conjunto formado pelo satélite e pelo foguete lançador possua massa de 1, 0 x 103 toneladas e seja impulsionado por uma força propulsora de aproximadamente 5, 0 x 107 N, sendo o sentido de lançamento desse foguete perpendicular ao solo. Desconsiderando a resistência do ar e a perda de massa devido à queima de combustível, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o trabalho realizado, em joules, pela força resultante aplicada ao conjunto nos primeiros 2, 0 km de sua decolagem. Considere a aceleração da gravidade g = 10, 0 m/s2 em todo o percurso descrito. a) 4,0 x 107 J b) 8,0 x 107 J c) 4,0 x 1010 J d) 8,0 x 1010 J e) 10,0 x 1010 J
Soluções para a tarefa
O trabalho realizado pela força resultante aplicada ao conjunto é de 8.10¹⁰ J.
O trabalho realizado por uma força é igual ao produto entre a força e o deslocamento realizado por ela. Pela segunda lei de Newton, temos que a força é o produto entre massa e aceleração, portanto:
τ = F.ΔS
τ = m.a.ΔS (m em kg, a em m/s² e ΔS em m)
Do enunciado, sabemos que m = 10³ toneladas (1 tonelada = 10³ kg, logo, 10³ toneladas = 10⁶ kg) e o deslocamento é de 2 km. A força propulsora é igual a 5.10⁷ N. As forças que atuam no foguete são a força propulsora e a força da gravidade, então a aceleração do foguete é:
a = 5.10⁷/10⁶ - 10
a = 5.10 - 10
a = 40 m/s²
Com estes valores, temos que o trabalho foi de:
τ = 10⁶.40.2.10³
τ = 80.10⁹
τ = 8.10¹⁰ J
Resposta: D
O trabalho realizado pela força resultante aplicada ao conjunto nos primeiros 2,0 km de sua decolagem é de: 8.10¹⁰ J - letra d).
O que é trabalho?
A premissa do trabalho acaba sendo projetado a força e seu deslocamento, ou seja, quando um corpo se deslocar por uma distância s, ele sofrerá ações de seu módulo F (que tem a mesma direção e sentido de seu deslocamento).
Através da segunda lei de Newton, é possível desenvolvermos a força e o produto entre a massa e aceleração e com isso:
- τ = F . ΔS
τ = m . a . ΔS
E como m = 10^3 toneladas e o deslocamento é de 2km, além do fato da força propulsora ser igual a 5. 10^-7 veremos que a aceleração do foguete será encontrada através:
- a = 5.10⁷ / 10⁶ - 10
a = 5.10 - 10
a = 40 m/s².
Finalizando então com o trabalho, veremos que:
τ = 10⁶ . 40 . 2 . 10³
τ = 80 . 10⁹
τ = 8 . 10¹⁰ J.
Para saber mais sobre Trabalho:
brainly.com.br/tarefa/26100310
Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :))
#SPJ3
