Um foguete, com propulsores especiais, é lançado de uma plataforma na Terra, partindo do repouso, numa trajetória de duas etapas. A primeira etapa é uma linha reta, fazendo um ângulo de 54? em relação ao solo, na qual o foguete se move com aceleração constante de 40?m/s2, com duração de 10?s. Após esse intervalo, na segunda etapa, os motores do foguete são desligados e o voo continua numa trajetória parabólica de volta à Terra.
(a) Qual a altura atingida ao final da primeira etapa? Resposta: h= km;
(b) Qual a altura máxima atingida durante a segunda etapa? Resposta H= km;
(c) Determine o tempo de voo deste lançamento até o instante do impacto. Resposta: t= ss.
(d) Qual a distância da plataforma de lançamento até o ponto de impacto? Resposta: D=
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Olá Vicente, vamos lá
a) No caso para saber a altura atingida, temos de perceber sob qual aceleração o corpo está.
Para descobrir a componente vertical da aceleração do foguete basta perceber que a aceleração estará na mesma direção do lançamento, desse modo a 54° em relação ao solo:
ax = a . cos 54 -> componete horiontal
ay = a sen 54 -> componente vertical
Desse modo na veritcal a aceleração resultante sobre o corpo é de 40sen54°
Para encontrar a altura temos de usar a equação horária do MRUV
h1 = (40sen54) . 10²/2
h1 = 1618,03 m
h1 = 1,6 Km
b)
após esta altura o foguete segue se movimentando, agora como se fosse um lançamento olbiquo:
Vy = 40sen54 . 10
Vy = 323,6 m/s
com a funçao de Torriceli:
0² = 232,6 ² - 2 . g . h2
h2 = 232,6²/2g - você tem de ver qual o valor esperado para a gravidade.
Desse modo a altura máxima será dada por h1 + h2
c) para encontrar o tempo total, podemos separar em duas situações, enquanto o foguete funicona, o que á sabemos que foi de 10s e após o termino do funionamento:
S = So + Vot + at²/2
0 = 1618,03 + 323,6 . t -gt²/2
No caso temos uma equação de segundo grau, onde as raízes da função serão correspondentes ao tempo em que o m´vel se enconta na posição S = 0 ( solo), basta colocar o valor d eg e resolver por Bhaskara.
O tempo total será a soma de 10 + t em segundos
Att
Prof. Flávio
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