Recentemente, um foguete da empresa americana SpaceX foi lançado na Flórida (EUA), levando dois astronautas à Estação Espacial Internacional (ISS)....

a) Para calcular o ISP do foguete, podemos utilizar a fórmula FM = ISPg ∆m ∆t. Sabemos que a massa total do foguete é MF = 6,0 x 10^5 kg e que a aceleração da gravidade é g = 9,8 m/s^2. Quando o foguete atinge a iminência do seu movimento vertical, a massa de combustível expelida por unidade de tempo é ∆m ∆t = 2,0 x 10^3 kg/s. Desprezando a variação da massa total do foguete durante o início do lançamento, temos que a força resultante é dada por FM = MFg. Igualando as duas expressões para FM, temos: ISPg ∆m ∆t = MFg Logo, o ISP do foguete é dado por: ISP = (MFg) / (∆m ∆t) = (6,0 x 10^5 kg x 9,8 m/s^2) / (2,0 x 10^3 kg/s) = 2,94 x 10^3 s. b) Para que o menino se mova sobre o skate, ele precisa lançar a bola para trás com uma certa velocidade. Isso ocorre devido ao princípio da conservação do momento linear. Se o menino lança a bola para trás com uma certa velocidade, ele adquire um momento linear para frente, fazendo com que o conjunto menino+skate+bola se mova na direção oposta. No entanto, para que o conjunto se mova com velocidade constante, é necessário que a força resultante sobre ele seja nula. Isso pode ser obtido se o menino empurrar o skate para trás com uma força igual e oposta à força resultante sobre o conjunto. Dessa forma, o conjunto se moverá com velocidade constante na direção oposta à bola lançada.