EXC154. (G1 - cftmg) Considere dois astronautas com massas iguais a M que estão inicialmente em repouso e distantes de qualquer corpo celeste. Um...

O problema pode ser resolvido utilizando a conservação do momento linear. Inicialmente, o sistema é composto pelos dois astronautas em repouso, portanto, o momento linear total é zero. Quando um dos astronautas lança a mochila, ele exerce uma força F na mochila, e a mochila exerce uma força de mesma intensidade e direção oposta no astronauta, de acordo com a terceira lei de Newton. Assim, o momento linear do astronauta que lançou a mochila é alterado para p = FΔt, onde Δt é o tempo que a força é aplicada. O momento linear da mochila é p = Mv, onde v é a velocidade da mochila após o lançamento. O momento linear do outro astronauta é zero, pois ele está em repouso. Quando a mochila é agarrada pelo outro astronauta, o momento linear total do sistema volta a ser zero. Portanto, temos: momento linear antes do lançamento = momento linear depois do lançamento 0 = p1 + p2 0 = FΔt - Mv + 0 Δt = Mv/F O tempo Δt é o tempo que leva para a mochila ser lançada e agarrada pelo outro astronauta. O número de jogadas completas que os astronautas conseguem realizar é igual ao número de vezes que eles conseguem realizar esse processo no tempo total disponível. Assim, se o tempo total disponível for T, o número de jogadas completas será: n = T/Δt Substituindo o valor de Δt encontrado acima, temos: n = T(F/Mv) Portanto, a resposta correta é a letra D) mais de três, pois o número de jogadas completas é inversamente proporcional à velocidade da mochila, que pode ser aumentada indefinidamente com a aplicação de uma força suficientemente grande.