Julgue o item seguinte com relação a conceitos e princípios ...
Julgue o item seguinte com relação a conceitos e princípios da mecânica dos sólidos.
Situação hipotética: Antes de iniciar a queima de combustível, um foguete tem massa inicial total de 1.000 kg. Ao iniciar a ignição, o combustível passa a ser consumido na taxa de 3,0 kg/s, expelindo os gases de combustão com velocidade relativa de 3.000 m/s. Assertiva: Considerando-se essa situação hipotética e assumindo-se 10,0 m/s² como o valor da aceleração da gravidade no local de lançamento, é correto inferir que o foguete não decolará.
Não sei se tá certo, mas pensei da seguinte forma:
A força exercida pelo empuxo da queima do combustível será:
F = taxa_queima_combustível*(-veloc_gases)
Considerando y positivo para cima, a velocidade de exaustão dos gases será negativa, o empuxo será no sentido contrário, por isso o sinal de menos na fórmula acima.
F = 3*(-(-3000)) = 9000N
A força peso é 1000*(-10) = -10000N
Logo, o empuxo não é suficiente para fazer com que o foguete decole.
A força motriz dos foguetes é chamada de empuxo. Essa força é obtida quando o combustível dos foguetes entra em combustão e é forçado a sair por um pequeno bocal na parte inferior do foguete, direcionando a força de reação da direção vertical. A magnitude da força que o gás produz sobre o foguete depende da massa de suas partículas e também da velocidade em que os gases são expelidos. Quanto maiores forem essas medidas, maior é a quantidade de impulso produzido pelo propelente, ou seja, o combustível utilizado pelo foguete.
Assim, como o empuxo é uma força proveniente da queima dos combustíveis e depende da vazão mássica e velocidade desta queima, temos que: E = vazão mássica * velocidade dos gases = 3,0 kg/s * 3000 m/s = 9000 kg (massa) * m/s² (aceleração) = 9.000N (força)
O empuxo deste foguete não é suficiente para vencer a força peso deste que é de P = m * g = 1000 kg * 10 m/s² = 10.000N
Gabarito: CERTO
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