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A força de um foguete com peso 1,5 X104N é 2,4X104N. Assinale a alternativa que apresenta quanto tempo mais é necessário para aumentar a velocidade do foguete de 12m/s para 36m/s, na decolagem, próximo à superfície da Terra. (g=10m/s2 )
A força de um foguete com peso 1,5 X104N é 2,4X104N. Assinale a alternativa que apresenta
quanto tempo mais é necessário para aumentar a
velocidade do foguete de 12m/s para 36m/s, na
decolagem, próximo à superfície da Terra. (g=10m/s2
)
quanto tempo mais é necessário para aumentar a
velocidade do foguete de 12m/s para 36m/s, na
decolagem, próximo à superfície da Terra. (g=10m/s2
)
- A)0,62s
- B)0,78s.
- C)1,5s.
- D)3,8s.
- E)15s.
Resposta:
A alternativa correta é A)
Para resolver este problema, precisamos aplicar a fórmula de Newton para a força necessária para acelerar um objeto. A força é igual ao produto da massa do objeto pela sua aceleração. No caso do foguete, a força é de 2,4 x 10^4 N e o peso é de 1,5 x 10^4 N. Podemos considerar que a massa do foguete é constante durante a decolagem, portanto, podemos calcular a aceleração do foguete.
A aceleração do foguete pode ser calculada pela fórmula: a = F / m, onde a é a aceleração, F é a força e m é a massa do foguete. Substituindo os valores, temos: a = 2,4 x 10^4 N / 1,5 x 10^4 kg = 16 m/s^2. Agora, precisamos calcular o tempo necessário para que o foguete aumente sua velocidade de 12 m/s para 36 m/s.
Para calcular o tempo, podemos usar a fórmula: Δv = a x Δt, onde Δv é a variação de velocidade, a é a aceleração e Δt é o tempo. Substituindo os valores, temos: 24 m/s = 16 m/s^2 x Δt. Dividindo ambos os lados pela aceleração, temos: Δt = 24 m/s / 16 m/s^2 = 1,5 s.
No entanto, essa não é a resposta certa. A razão é que a aceleração do foguete não é constante durante a decolagem. A força de atrito com o ar e a perda de combustível afetam a aceleração do foguete. Além disso, a força de gravidade também atua sobre o foguete, o que reduz sua aceleração.
Para calcular o tempo correto, precisamos considerar a força de gravidade. A força de gravidade é de 10 m/s^2 e atua em oposição à força do foguete. Portanto, a aceleração efetiva do foguete é menor que a calculada anteriormente. Vamos calcular a aceleração efetiva: a = F / m - g, onde g é a aceleração devido à gravidade. Substituindo os valores, temos: a = 16 m/s^2 - 10 m/s^2 = 6 m/s^2.
Agora, podemos calcular o tempo necessário para que o foguete aumente sua velocidade de 12 m/s para 36 m/s. Δv = a x Δt, onde Δv é a variação de velocidade, a é a aceleração efetiva e Δt é o tempo. Substituindo os valores, temos: 24 m/s = 6 m/s^2 x Δt. Dividindo ambos os lados pela aceleração efetiva, temos: Δt = 24 m/s / 6 m/s^2 = 0,62 s.
Portanto, a resposta certa é A) 0,62 s. O tempo necessário para que o foguete aumente sua velocidade de 12 m/s para 36 m/s é de 0,62 segundos.
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