Insper 2016 (Engenharia) — questão 25 de Física

Enunciado em texto
Texto para as questões 25 e 26
COM OS PÉS NA LUA
Como foi a trajetória que levou à maior façanha tecnológica de todos os tempos
POR Redação Super
Foi a maior conquista tecnológica de todos os tempos. Mesmo hoje, 35 anos depois que o homem chegou à Lua, a imagem ao lado ainda fascina e emociona. Foram nove dias de tensão e excitação, naquele julho de 1969. A saga começou no dia 16, com 1 bilhão de pessoas à frente da televisão. Na base de lançamento da Nasa, no Cabo Canaveral, o procedimento padrão dos lançamentos espaciais: contagem regressiva, ignição dos motores, decolagem do foguete. Na tela, um rastro de fumaça branca. (...)
[Foto: um astronauta de traje espacial em pé no solo lunar, ao lado da bandeira dos Estados Unidos fincada no chão.]
A AVENTURA DA IDA
1. Adeus, atmosfera
Em menos de 12 minutos, três estágios do Saturno V lançaram a Apollo 11 a 185 quilômetros de altitude, numa viagem a 28 mil quilômetros por hora
2. No espaço sideral
Na órbita da Terra, bastava pouca energia para a nave ser lançada em direção à Lua. Um único motor impulsionou-a a 40 mil quilômetros por hora rumo ao satélite natural
3. Temperaturas extremas
De um lado, o calor do Sol. Do outro, o frio do espaço escuro. Para equilibrar a temperatura, uma rotação de 180 graus sobre o próprio eixo a cada 20 minutos
4. Alunissagem perigosa
Neil Armstrong assumiu o controle manual do Eagle para evitar um pouso desastroso, num local cheio de pedras. Sua pulsação chegou a 150 batimentos por minuto
Adaptado de: Revista Superinteressante. Edição 201a. Julho de 2004
A física estabelece que a aceleração média () de um corpo em movimento é a razão entre as variações da velocidade () e do tempo () correspondentes a esse movimento. Entretanto, para que seja feita a comparação entre as acelerações observadas em diferentes fenômenos, as unidades de medida utilizadas devem ser as mesmas. No caso dos lançamentos espaciais, é importante fazer a comparação com a aceleração da gravidade na Terra (). Fazendo-se essa comparação com a aceleração que colocou a Apollo 11 a 185 quilômetros de altitude, obtemos um valor
(A) inferior à metade de .
(B) cerca de 20% abaixo de .
(C) cerca de 10% acima de .
(D) aproximadamente igual ao dobro de .
(E) aproximadamente igual ao triplo de .
(Enunciado e figura: Vestibular Insper 2016 (Engenharia) — Insper.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Insper Instituto de Ensino e Pesquisa.
Resolução comentada
O que a questão pede: a aceleração média da Apollo 11 na fase “Adeus, atmosfera” e a comparação com g = 9,8 m/s².
Passo 1 — os dados do quadro. O foguete parte do repouso e, em 12 minutos, chega a 28 mil km/h. Passando para o SI:
Passo 2 — a aceleração média.
Passo 3 — a comparação.
A aceleração média é cerca de 10% maior que g.
⚠️ A armadilha: dividir os números como estão no texto, 28 000 km/h por 12 min, e comparar com 9,8 sem acertar as unidades. A conta dá cerca de 2333, um número sem sentido ao lado de g. O próprio enunciado avisa: só se comparam acelerações na mesma unidade.
A ideia em uma frase: aceleração média é Δv/Δt com tudo no SI: 7778 m/s em 720 s dá cerca de 10,8 m/s², uns 10% acima de g.
Resposta: alternativa C (cerca de 10% acima de g).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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