Quantidade de Movimento - Dúvida Teórica x Aplicação

Olá, pessoal. Boa tarde.
A dúvida é sobre o assunto de quantidade de movimento, mais precisamente em sua conservação.
A quantidade de movimento somente se conserva se o sistema for AUSENTE de forças externas, ok?

Então, nessa questão (que foi de um vestibular que fiz recentemente), como eu posso afirmar que a resposta correta é "Conservação da Quantidade de Movimento" se existe a força peso (força externa) que NÃO é anulada por nenhuma outra força?

Questão:

“Curiosity pousa com sucesso em Marte”. Essa foi a manchete em vários meios de
comunicação na madrugada do dia 6 de agosto de 2012. O robô da Nasa chamado
Curiosity foi destinado a estudar propriedades do planeta Marte. Após uma viagem
de aproximadamente 9 meses, o Curiosity chegou a Marte. Ao entrar na atmosfera
do planeta, o robô continuava ligado a pequenos foguetes que foram usados para
desacelerá-lo. Segundos antes da chegada ao solo, os foguetes foram desconectados e se afastaram para bem longe. A figura ilustra o sistema Curiosity + foguetes.



A massa dos foguetes varia continuamente, enquanto eles queimam combustível e produzem a exaustão dos gases. A propulsão dos foguetes que fizeram desacelerar o Curiosity é um exemplo notável da:
A) Lei da Inércia.
B) Lei de Kepler.
C) Conservação da Energia.
D) Conservação da Quantidade de Movimento.
E) Lei da Gravitação Universal.

Gabarito: (D)
Obrigado!

Questão digitada e imagem colocada diretamente no post. O fórum não permitia link externo.

De fato há forças externas nas proximidades do planeta, mas ele quis destacar na questão a conservação da quantidade de movimento para fluidos ...

Ele poderia ter sido mais específico e ter dito "em altas atitudes" ou "livre da resistência do ar e da gravidade" ... Mas dá para resolver por elminação

Diego,

eu pensei bastante sobre a sua colocação. É inegável que há uma força externa não nula sempre atuante, no caso o peso. Há que considerar também que a nave estava em movimento acelerado no momento em que os foguetes são acionados e, para reduzir velocidade na queda, precisa receber uma aceleração para cima, maior que a da gravidade local.

A meu ver o fato que a ação do campo gravitacional é constante, conservativa e atua igualmente nos gases expelidos e na massa restante da nave, além da consideração que, por ser contínua a queima do combustível, a cada fração de segundo ocorre a conservação da quantidade de movimento, embora cada segundo seja uma situação diferente da anterior. Isto é, creio que a conservação da quantidade de movimento ocorre sempre instantâneamente, cada instante com parâmetros diferentes do outro.

Acho que é um exemplo difícil de analisar teoricamente e mais difícil ainda de tentar cálculos.

Por outro lado não podemos esquecer que a Lei da Inércia está presente na situação assim com a Lei da Gravitação Universal.

Euclides, mas a questão é de vestibular

Será que não foi apenas uma displicência do examinador?

A propulsão dos foguetes não poderia ser considerada uma explosão? Daí a intensidade das forças internas seria grande e a atuação da força gravitacional desprezível. Não sei quanto vale o valor da a. gravidade em marte, mas é BEM menor que a da Terra, não?

Leonardo Sueiro escreveu:A propulsão dos foguetes não poderia ser considerada uma explosão? Daí a intensidade das forças internas seria grande e a atuação da força gravitacional desprezível. Não sei quanto vale o valor da a. gravidade em marte, mas é BEM menor que a da Terra, não?

Não é o caso. Lembre-se de que já fizemos exercícios em que uma granada em movimento parabólico detona no ar e utilizamos a conservação da quantidade de movimento para resolvê-los.

Eu penso que o princípio da conservação ocorre instantaneamente e um segundo depois a história já é outra.

Rt ~= 6 400 km ~= 6,4*10^6 m
Rm ~= 3 400 km ~= 3,4*10^6 m
Mm ~= 0,107*Mt

g = G.Mt./Rt² ----> g = G*Mt/(6,4*10^6)

g' = G*0,107*Mt/(3,4*10^6)²

g'/g = (6,4²)*0,107/3,4² ----> g'/g ~= 0,38 ----> g'/10 ~= 0,38 ----> g' ~= 3,8 m/s²


A gravidade de Marte, ao nível do solo marciano, não é tão pequena assim.

Olá a todos!
É uma questão bem complicada de entender... Ainda tô viajando um pouco nessa questão e em análogas...


Já no caso citado pelo Euclides (granada) incentivado pelo Leonardo Sueiro, não seria a conservação apenas na direção horizontal?

Euclides escreveu:

Leonardo Sueiro escreveu:A propulsão dos foguetes não poderia ser considerada uma explosão? Daí a intensidade das forças internas seria grande e a atuação da força gravitacional desprezível. Não sei quanto vale o valor da a. gravidade em marte, mas é BEM menor que a da Terra, não?

Não é o caso. Lembre-se de que já fizemos exercícios em que uma granada em movimento parabólico detona no ar e utilizamos a conservação da quantidade de movimento para resolvê-los.

Eu penso que o princípio da conservação ocorre instantaneamente e um segundo depois a história já é outra.

Isso, Euclides!
Me lembrei de um professor falando isso que você falou. Iguala-se a quantidade de movimento IMEDIATAMENTE antes e IMEDIATAMENTE após a explosão. Porque depois disso, a força peso interfere de forma diferente às partes.