2ª Fase - UnicampCinemáticaEnergia
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UNICAMP 2016 – Q. 7

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 $$3\cdot 10^{7}\, s$$. 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 $$m = 6\cdot 10^{5}\, kg$$, 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 $$\tau = 768\cdot 10^{11}\, J$$. Considerando que a massa total do veículo não variou durante o lançamento, calcule sua velocidade máxima.

Confira nossa Lista de Exercícios Resolvidos de Energia



Solução:

a) Aqui só precisamos utilizar a equação da velocidade média. O tempo é 9,5 anos, ou seja, $$\Delta t = 9,5\cdot 3\cdot 10^{7} \longrightarrow \Delta t = 28,5\cdot 10^{7}\, s$$  \[v = \frac{\Delta S}{\Delta t} \longrightarrow v = \frac{4,5\cdot 10^{12}}{28,5\cdot 10^{7}} \longrightarrow v = 15,8\cdot 10^{3}\, m/s\]

b) A energia utilizada nesse caso foi a cinética. Então basta utilizar sua equação. \[E_{c} = \frac{m\cdot v^{2}}{2} \longrightarrow 768\cdot 10^{11} = \frac{6\cdot 10^{5}\cdot v^{2}}{2} \longrightarrow v = 16000\, m/s\]

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