Ano 2024#physics

Sobre o tema

O movimento uniformemente variado (MUV) é um dos conceitos fundamentais da cinemática, onde a aceleração é constante. Esse modelo é aplicado a diversos fenômenos, como a frenagem de veículos e a reentrada de cápsulas espaciais na atmosfera. No contexto da reentrada, a nave sofre forte desaceleração devido ao atrito com o ar, e a distância percorrida durante essa fase é crucial para garantir a segurança. Compreender as equações do MUV permite calcular grandezas como posição, velocidade e tempo, essenciais em projetos de engenharia aeroespacial. Na questão apresentada, utiliza-se a equação horária da posição para determinar a distância percorrida por uma cápsula com desaceleração constante.

Tópicos relacionados

  • Movimento uniformemente variado
  • Equações horárias da cinemática
  • Cálculo de distância com desaceleração constante
  • Reentrada atmosférica e frenagem
  • Aplicação de g e π em problemas

Enunciado

Use os valores aproximados: g = 10 m/s^2 e π = 3.
Uma das etapas mais difíceis de um voo espacial tripulado é a
reentrada na atmosfera terrestre. Ao reencontrar as camadas
mais altas da atmosfera, a nave sofre forte desaceleração e sua
temperatura externa atinge milhares de graus Celsius. Caso a
reentrada não ocorra dentro das condições apropriadas, há risco de graves danos à nave, inclusive de explosão, e até mesmo
risco de ela ser lançada de volta ao espaço.
Logo ao reentrar na atmosfera terrestre, uma cápsula espacial
passa a descrever, durante certo tempo, um movimento retilíneo uniformemente variado em que ela é freada com aceleração a A = 5,0 m/s^2. Se no início dessa etapa (t = 0) do movimento a velocidade da cápsula é v_0 = 7000 m/s, qual é a
distância percorrida até o tempo t = 200 s?

Alternativas

  • A)

    1300 km.

  • B)

    1400 km.

  • C)

    1500 km.

  • D)

    4900 km.

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Perguntas frequentes

O que é movimento uniformemente variado?

É um movimento com aceleração constante, ou seja, a velocidade varia de forma linear com o tempo.

Como calcular a distância percorrida em um MUV?

Usa-se a equação horária da posição: s = v0t + (1/2)a*t^2, onde v0 é a velocidade inicial, a é a aceleração e t é o tempo.

Por que a reentrada na atmosfera é perigosa?

Devido à alta velocidade e ao atrito com o ar, gerando enorme desaceleração e aquecimento, podendo danificar a nave se não controlada.

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