Question

Um astronauta decide brincar com seu extintor de incêndio ao chegar no espaço. Sua velocidade inicial é de 0,5 m/s, ainda com seu compartimento de CO2 cheio. Após liberar metade do conteúdo do extintor, sua velocidade é aumentada em 200%. Calcule a massa total do extintor, sabendo que o astronauta pesa 120 kg e a velocidade de escape do extintor é de 20m/s.

Answer 1

Utilizando o Teorema da Variação da Energia Cinética no astronauta, temos:

$\Delta E= \frac{m.\Delta v}{2} \\ \Delta E= \frac{120.3.0,5}{2} \\ \Delta E= 90J$

Note que toda energia recebida pelo astronauta é oriunda do extintor. O mesmo possui uma velocidade de escape nula enquanto não for acionado. Aplicando a mesma fórmula no extintor, vem que: 

$\Delta E= \frac{m. \Delta v}{2} \\ m= \frac{2. \Delta E}{\Delta v} \\ m= \frac{2.90}{20} \\ \boxed {m=9kg}$