Question

(Unicamp 2016) Recentemente, a sonda New Horizons tornou-se a primeira espaçonave a sobrevoar
Plutão, proporcionando imagens espetaculares desse astro distante.

a) A sonda saiu da Terra em janeiro de 2006 e chegou a Plutão em julho de 2015.
Considere que a sonda
percorreu uma distância de 4,5 bilhões de quilômetros nesse percurso e que 1 ano é aproximadamente 3x10(elevado a 7) segundos.
Calcule a velocidade escalar média da sonda nesse percurso.


b) A sonda New Horizons foi lançada da Terra pelo veículo espacial Atlas V 511, a partir do Cabo
Canaveral. O veículo, com massa total m= 6 x 10(elevado a 5) kg, foi o objeto mais rápido a ser lançado da Terra
para o espaço até o momento. O trabalho realizado pela força resultante para levá-lo do repouso à sua
velocidade máxima foi de t = 768x10( elevado a 11) J. Considerando que a massa total do veículo não variou
durante o lançamento, calcule sua velocidade máxima.​

Answer 1

A) Sabemos que a velocidade escalar média da sonda nesse percurso é de 15,8.10^3 m/s.

B) Considerando que a massa total do veículo não variou durante o lançamento, a sua velocidade máxima foi de 1600 m/s.

Vamos aos dados/resoluções:

A) Nessa primeira parte do exercício, apenas precisamos utilizar a equação da velocidade média. Como o tempo é 9,5 anos, temos então:

Δt = 9,5 . 3 . 10^7 >>>

Δt = 28,5 . 10^7s

V = ΔS/ΔT = V = 4,5.10^12 / 28,5.10^7

V = 15,8 . 10^3 m/s.

B) Nessa última parte do exercício, a energia utilizada nesse caso foi a cinética. Logo, iremos usar a seguinte equação:  

Ec = m.v² / 2 >>> 768.10^11 =  

6.10^5.v² / 2 >>>

v = 16000 m/s.

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)