Question

Uma astronauta no espaço não pode usar uma balança para pesar objetos porque não há gravidade. Mas ela possui recursos para medir a distância e o tempo com precisão. Ela sabe que a sua própria massa é 71,1 kg, mas não tem certeza sobre a massa de um grande tubo de gás no foguete sem ar. Quando esse tubo está se aproximando dela a 8,5 m/s, ela o empurra, diminuindo a velocidade do tubo para 3,36 m/s (sem conseguir revertê-lo) e impelindo-a a uma velocidade escalar de 2,6 m/s. Qual é a massa desse tubo?

Answer 1

A massa desse tubo equivale aproximadamente a 35,96 kg.

A quantidade de movimento de um corpo equivale ao produto de sua massa pela sua velocidade -

Q = m.V

Em um choque entre dois corpo, sabemos que a quantidade de movimento é conservada -

Qinicial = Qfinal

Dados da questão-

• Velocidade inicial do tubo = 8,5 m/s

• Velocidade final do tubo = 3,36 m/s

• Velocidade inicial da astronauta = 0

• Velocidade final da astronauta = 2,6 m/s

A quantidade de movimento inicial da astronauta era igual a zero, assim teremos -

Qinicial do tubo = Qfinal tubo + Q astronauta

m(tubo). 8,5 = m(tubo). 3,36 + m. 2,6

m(tubo). 8,5 = m(tubo). 3,36 + 71,1. 2,6

8,5mt - 3,36mt = 184,86

5,14mt = 184,86

mt = 35,96 kg