LEIS DE NEWTON APLICADAS AO MOVIMENTO DE FOGUETES

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1 LEIS DE NEWTON APLICADAS AO OVIENTO DE OGUETES 1ª Lei de Newton U copo e oviento continuaá e oviento, co velocidade constante, a não se que actue ua foça, ou u sistea de foças, de esultante não-nula, que lhe poduza ua alteação no seu oviento. Se o copo estive e epouso, continuaá e epouso se sobe ele não actua ua foça, ou sistea de foças, de esultante não-nula. Se u fosse lançado no espaço exteio, onde não existisse foça de atito, povocada pelo a atosféico, oposta ao oviento do, e foça avítica, não afectando o, após o cobustível do oto te sido consuido, o teia ua tajectóia ectilínea, co velocidade constante. A foça avítica da Tea influencia o oviento do. Senão vejaos: G é a constante de Gavitação Univesal é a assa da Tea é a assa do é a distância ente o cento de assa da Tea e o cento de assa do é a intensidade da foça avítica ente a Tea e o e que G. O que é que isto sinifica? Sinifica que, devido à foça avítica execida sobe o, que depende não só da assa do as tabé da assa da Tea e da distância ente os seus centos de assa, o desceve ua óbita cicula e tono da Tea, sendo a foça avítica execida sobe o ua foça centípeta, poque aponta sepe paa o cento da Tea. 1

2 Podeos deteina qual o ódulo da velocidade co que u, ou u satélite desceve ua óbita cicula e tono da Tea. c c v G v G v G Veificaos que a velocidade co que u objecto desceve ua óbita cicula e tono da Tea é independente da sua assa; só depende da assa da Tea e da distância ente os centos de assa. Coo vaia v co? Podeos calcula qual a velocidade co que u copo te de se lançado paa desceve ua óbita e tono da Tea. Utilizando a expessão anteio, v G, e que G 6,67x10 N k, 6,0x10 k e 6,4x10, teos que ,0x10 v 6, 67x10 x v 8, 0x10 3 / s / 6 6,4x10 ( 8,0k s) Quando o oto do páa de funciona, após te sido lançado, o possui u ceto oento linea. As foças de atito e avítica faze co que a velocidade do vá diinuindo, duante a sua subida, após o oto te cessado de funciona, até que seja nula, se o tivesse sido lançado na vetical, a pati do solo, voltando depois a cai paa a Tea. Se não existisse este atito e a foça avítica, o continuaia a subi na vetical, não sofendo edução do seu oento linea, de acodo co a 1ª Lei de Newton (Lei da Inécia), paa sepe, co velocidade constante.

3 ª Lei de Newton Se ua foça, ou u sistea de foças de esultante não-nula, actua sobe u copo, poduz-lhe ua aceleação, tal que: a, e que é a assa do copo e a é a aceleação poduzida. Coo se elaciona e a? ( Nota: a ) A noa do oento linea adquiido po u é iual à noa do oento linea adquiido pelos de escape do. Coo p v e p v, os de escape do tê ua assa pequena, as a noa da sua velocidade é elevada. Poque o oento linea, e noa, é o eso, u que tenha ua assa aio que a assa dos de escape, vai adquii ua velocidade eno que a dos de escape. Isto é: p p p p, ua vez que os oentos lineaes iniciais são nulos, pois o ainda não accionou o oto. p p, pela definição opeacional de foça. A foça execida sobe os, povocando a sua expulsão, é siética da foça execida sobe o, povocando a sua poessão. Teos então: a e a, ou seja, existe ua coelação ente a foça execida, que sobe os, que sobe o, e as espectivas assa, taduzindo-se esta coelação nua aceleação. eduzindo a assa do, que u dado oto pode acelea, conseue-se ua aceleação aio, o que iplica que este atinja ua aio velocidade, ao fi de u dado intevalo de tepo. 3

4 U pequeno oto que poduz u pequeno ipulso, as que opea duante ais tepo, pode faze co que u dado atinja ua velocidade elevada (desde que a foça que ipulsiona o seja aio que a foça avítica, que actue seundo a tanente ao, ais o atito do a). a dv dt v v Se Ou seja, I p v O ipulso poduzido po ua foça constante, que actue no duante u ceto intevalo de tepo, é iual à vaiação do oento linea do, no eso intevalo de tepo, tal que I p. Teos de considea que o é u sistea de assa vaiável, e que à edida que o oto funciona, o cobustível é convetido e de escape, que abandona o, eduzindo assi a sua assa. No entanto, paa coodidade de aciocínio, vaos considea o coo u sistea de assa constante. Coo consequência, u ipulso constante poduz u auento na aceleação do. Se k v k. Se diinui, iplica que v auenta e, potanto, a auenta. 4

5 3ª Lei de Newton Paa cada acção existe ua eacção, de iual intensidade e diecção, as de sentido oposto. Nu, a acção é obtida quando este é epuado pelos de escape, poduzidos na cobustão do cobustível sólido do oto. As pates lateais da câaa de cobustão, no oto do, ipede os de escapa latealente. Os não pode escapa paa a fente, ua vez que a câaa de cobustão o não peite. A única saída é paa tás. Lebeo-nos que u volue teendo de quentes é poduzido à edida que o cobustível é queiado. Estes possue assa e esta pode escapa apenas pelo oifício de saída da câaa de cobustão, o que iplica que, ua vez que sae co ande velocidade, possue u ande oento linea. p v p v Os adquie oento linea aças a ua acção. A eacção dá oento linea ao, que é iual e intensidade e diecção, as e sentido contáio. p p p p Isto iplica que, coo a assa do é aio, a sua velocidade vai se eno que a velocidade dos de escape. É a câaa de cobustão que faz co que os saia pela etauada do, execendo estes ua foça na vanuada da câaa de cobustão, epuando o paa a fente, enquanto o epua os e sentido oposto. 5

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