Busca de Exercícios - UNICAMP - Impulso e Quantidade de Movimento Aprenda a usar!

O lixo espacial é composto por partes de naves espaciais e satélites fora de operação abandonados em órbita ao redor da Terra. Esses objetos podem colidir com satélites, além de pôr em risco astronautas em atividades extraveiculares. Considere que durante um reparo na estação espacial, um astronauta substitui um painel solar, de massa m, =80 kg, cuja estrutura foi danificada. O astronauta estava inicialmente em repouso em relação à estação e ao abandonar o painel no espaço, lança-o com uma velocidade v, =0,15 m/s. a) Sabendo que a massa do astronauta é m, = 60 kg, calcule sua velocidade de recuo. b) O gráfico no espaço de resposta mostra, de forma simplificada, o módulo da força aplicada pelo astronauta sobre o painel em função do tempo durante o lançamento. Sabendo que a variação de momento linear é igual ao impulso, cujo módulo pode ser obtido pela área do gráfico, calcule a força máxima FE... max

Recentemente, cientistas internacionais realizaram um estudo sobre as opções para evitar um possível impacto de um asteroide com a Terra e estimaram que o tempo mínimo de antecedência do início das ações para impedir a colisão é de cinco anos. a) Considere um asteroide de massa M =3,0x10'º kg (comparável com a massa do asteroide que supostamente colidiu com a Terra e causou a extinção dos dinossauros) se deslocando em direção à Terra com uma quantidade de movimento de módulo Ia, =1,2x10? N.s. Na tentativa de evitar o impacto, pretende-se lançar um míssil da Terra em direção ao asteroide de modo que, com o choque, seja gerado um impulso que altere a velocidade do asteroide (em módulo ou direção). Suponha que essa operação ocorra com sucesso, reduzindo o módulo da velocidade de deslocamento do asteroide pela metade. Desprezando a variação da massa do asteroide durante a operação, calcule a variação da energia cinética do asteroide como resultado da operação. b) Considere agora um outro asteroide que sofre, de fato, um impacto com a Terra. Considere também que o módulo da força de impacto da superfície da Terra agindo sobre o asteroide varie em função do tempo, de acordo com o gráfico abaixo. Calcule o módulo do impulso que agiu sobre o asteroide durante a colisão com a Terra. N wu X o Módulo da Força (10?! N) o o o

Recentemente, um foguete da empresa americana SpaceX foi lançado na Flórida (EUA), levando dois astronautas à Estação Espacial Internacional (ISS). Este foi o primeiro lançamento tripulado dos EUA em nove anos. a) A eficiência dos motores de foguetes é representada pelo impulso específico Iso, que é medido em Am Am segundos. A intensidade da força obtida pelo motor do foguete é dada por F, = Ip? em que “AL é a massa de combustível expelida por unidade de tempo e g é a aceleração da gravidade. Considere um foguete de massa total M, = 6,0x 10º kg durante o início do seu lançamento da superfície da Terra. Sabendo Am que o foguete atinge a iminência do seu movimento vertical quando AE 2,0x 10º kg/s, calcule o /,, desse foguete. Despreze a variação da massa total do foguete durante o início do lançamento. Usando um princípio físico similar ao do lançamento de um foguete, um menino deseja mover-se sobre um skate lançando uma bola que ele segura nas mãos. O conjunto menino+skate+bola encontra-se inicialmente em repouso sobre uma superfície plana e horizontal. O menino lança a bola de massa m, = 0,4 kg com uma velocidade de módulo v, =5 m/s na direção horizontal e frontal do skate. Sabendo que a massa do conjunto menino+skate (excluindo a bola) é m,=50 kg, calcule o módulo da velocidade de recuo do conjunto menino+skate imediatamente após o lançamento da bola. Despreze qualquer força resultante externa agindo no conjunto menino+skate+bola.