Questão 2

UNICAMP 2005

Física

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questão 2)

No episódio II do filme Guerra nas Estrelas, um personagem mergulha em queda livre, caindo em uma nave que se deslocava horizontalmente a 100 m/s com os motores desligados. O personagem resgatado chegou à nave com uma velocidade de 6 m/s na vertical. Considere que a massa da nave é de 650 kg, a do personagem resgatado de 80 kg e a do piloto de 70 kg.

a) Quais as componentes horizontal e vertical da velocidade da nave imediatamente após o resgate?

b) Qual foi a variação da energia cinética total nesse resgate?

Gabarito:

Resolução:

a) As componentes horizontal e vertical da velocidade da nave imediatamente após o resgate podem ser determinadas pela conservação da quantidade de movimento do sistema:

$Q_{x_{antes}}=Q_{x_{depois}}\(m_{nave}+m_{piloto})v_{x_{nave}}=(m_{nave}+m_{piloto}+m_{person})v_{x_{nave}}\(650+70)100=(650+70+80)v_x\v_x=90 m/s$

De modo análogo:

$(650+70+80)v_y=80cdot 6\v_y=0,6 m/s$

b) Calculando as energias:

$E=frac{mv_0^2}{2}\E_0=frac{80cdot 6^2}{2}+frac{(650+70)100^2}{2}=3,6cdot 10^6 J\E_f=frac{(650+70+80)90^2}{2}+frac{(650+70+80)0,6^2}{2}=3240000+144 = 3,2cdot 10^{6}J\ herefore Delta E = 4cdot 10^5J$

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