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Texto-base:
Foguetes de massa variável são veículos que mudam sua massa durante o voo, como o foguete Saturno V, principalmente pela queima e ejeção contínua de combustível, que é expelido em alta velocidade para trás, gerando impulso (empuxo) para frente, com base nas Leis de Newton. A esse respeito, considerando v e vₑ, respectivamente, como as velocidades final e de empuxo (ou velocidade efetiva de exaustão dos gases), m e m₀ como as massas final e inicial, respectivamente, e desconsiderando forças dissipativas por atrito, julgue os itens subsequentes.
Para descrever a dinâmica de movimento de um foguete de massa variável, a força que imprime a aceleração ao veículo é corretamente dada pela aplicação direta da segunda lei de Newton, F⃗ = m(t)·a⃗, em que m(t) é a massa instantânea total.
Foguetes de massa variável são veículos que mudam sua massa durante o voo, como o foguete Saturno V, principalmente pela queima e ejeção contínua de combustível, que é expelido em alta velocidade para trás, gerando impulso (empuxo) para frente, com base nas Leis de Newton. A esse respeito, considerando v e vₑ, respectivamente, como as velocidades final e de empuxo (ou velocidade efetiva de exaustão dos gases), m e m₀ como as massas final e inicial, respectivamente, e desconsiderando forças dissipativas por atrito, julgue os itens subsequentes.
Para descrever a dinâmica de movimento de um foguete de massa variável, a força que imprime a aceleração ao veículo é corretamente dada pela aplicação direta da segunda lei de Newton, F⃗ = m(t)·a⃗, em que m(t) é a massa instantânea total.
Resolução comentada
F = m(t)·a não vale diretamente para massa variável.
A forma geral da segunda lei é F = dp/dt. Com massa variável é preciso considerar o momento da massa ejetada. O empuxo resulta de vₑ·dm/dt, e aplicar F = m(t)·a ignora esse termo.
Análise das alternativas
A (Certo) está errada: usar F = m·a desconsidera a variação de massa. B (Errado) está correta.
Referência: Dinâmica de sistemas de massa variável; equação do foguete.
Resolução comentada do VaiConcursos.