Fundamentos de Física 9ª Edição Vol 2 - Halliday 2 ED 9 (em cores)

58 CAPÍTULO 13
F
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96 -,:",:12, No ro1nance de ficção científica Da Terra à Lua, escnto
en1 1865, Júlio Veme conta a história de três astronautas que são
lançados e1n direção à Lua por um gigantesco canhão. Segundo Verne,
a cápsula de alumínio com os astronautas é acelerada por uma
carga de algodão-pólvora até uma velocidade de 11 km/s ao longo
dos 220 m do cano do canhão. (a) Qual seria a aceleração média da
cápsula e dos astronautas no cano do canhão em unidades de g? (b)
Os astronautas poderiam resistir a essa aceleração?
Un1a versão moderna do lançamento de uma espaçonave por um
canhão (embora sem passageiros) foi proposta na década de 1990.
Nessa versão moderna, chamada de ca.nhão SHARP (do inglês Super
High Altitude Research Project), a combustão de metano empurra
um pistão ao longo do tubo do canhão, comprimindo o gás hidro-
gen10,
,.. .
que, por su
a vez
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impulsiona o foguete. O foguete percorre
. .
uma d 1stanc1a . ,.. · de 3
,
5 km dentro do tubo de lançamento, at1ng1ndo
uma ve 1 oc1 ·d a de de 7 , o kmfs
· Uma vez Jançado, ,. o foguete pode usar
motores pa ra ganhar mais velocidade. ( c) Qual e
.
a aceleração média
do foguete dentro do tubo de Jançam_ento em un1dades de g? (d) Que
velocidade adicional seria necessária ( usando motores) para que 0
foguete entrasse em órbita da Terra a uma altitude de 700 km?
97 Um objeto de massa m é mantido inicialmente no lugar a uma
distância r = 3R 7
do centro da Terra, onde R 7 é o raio da Terra. Seja
M 7
a massa da Terra. Uma força é aplicada ao objeto para deslocá-lo
para uma distância r = 4R 7 , na qual é novamente mantido no lugar.
Calcule o trabalho realizado pela força aplicada durante o deslocamento
integrando o módulo da força .
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