Um foguete na plataforma de lançamento possui uma massa total de 4,0x10³. Processando-se a combustão, o foguete expele rapidamente 800 kg de gás, com uma vrlocidade de 2,0x10³ m/s. Lembrando-se da conservação de quantidade de movimento de um sistema, determine a velocidade adquirida pelo foguete após ejetar esta massa de gás.
Soluções para a tarefa
Considerando que a massa total seja dada em kg
Momento = m*v
4,0*10³*v = 800*2,0*10³
v=400 m/s
A velocidade adquirida pelo foguete após ejetar esta massa de gás é equivalente a 500 m/s.
Explicação:
Momento linear, a quantidade de movimento é a grandeza vetorial que resulta do produto da velocidade do corpo por sua massa. Essa grandeza deve ser conservada para um sistema livre da ação de forças externas.
O chamado Teorema do Impulso mostra que essa grandeza é igual à variação da quantidade de movimento.
I = Qf - Qi
Para um sistema conservativo, o impulso é nulo. Tendo isso em vista, podemos escrever que a quantidade de movimento final de um sistema deve ser exatamente igual à sua quantidade de movimento inicial.
0 = Qf - Qi
Qf = Qi
Um exemplo da conservação do momento linear é a possibilidade de determinação da velocidade de recuo de uma arma após disparar um projétil.
Utilizando a relação das equações obtidas e analisando os dados:
0 = (M - m)V - m.v
0 = (4 000 - 800)V - 800.2 000
3 200.V = 1 600 000
V = 500 m/s.