Lei de Newton

Uma nave aproxima-se de um planeta cujo campo gravitacional é 4N/kg. Num dado instante, quando a nave está a uma altura h em relação ao solo do planeta, com velocidade 120 m/s, vertical, para baixo, os retrofoguetes são ligados de modo que a nave chega ao solo com velocidade praticamente nula. Um corpo de massa 10kg é preso ao teto da nave por meio de um fio ao qual se intercala um dinamômetro que dá uma indicação constante de 100 N até a nave chegar ao solo. 

A altura h vale: 

a)1200 m  

b)1000 m 

c)900 m  

d)800 m  

e)700 m

Olá Pedro.


Já estudou princípio da Equivalência de Einstein?

O princípio diz que, a aceleração em um dado referencial, tem o mesmo impacto que um campo gravitacional uniforme  de igual valor e sentido contrário.

Isso quer dizer que, se você está em um elevador que sobe acelerado a 2m/s², é como se você estivesse em um planeta onde a gravidade fosse 12 m/s²




é isso que ocorre com o bloco dentro da nave.

Note que o peso do bloco, devido apenas ao campo gravitacional é 40 N, então, a aceleração gravitacional P=mg = 4 m/s².

Como a resultante é 100N, devemos ter uma aceleração resultante de 10 m/s² para baixo, então, P'=10(g+a),   100=10(4+a),     a= 6 m/s².

  a= 6 m/s² é a aceleração que faz com que o peso de 40N marque 100N no dinamômetro, pelo princípio da Equivalência, isso significa que a nave possui uma aceleração vertical para cima de mesmo módulo, essa aceleração que freia a nave para chegar ao solo com velocidade quase nula.



Agora basta aplicar a equação do movimento.

V²=V0²-2g'h

14400=12h
h= 1200 m