Unicamp 2022 · questão 60
Questão 60 Unicamp 2022: Trabalho, energia e potência
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Em abril de 2021 faleceu o astronauta norte-americano Michael Collins, integrante da missão Apolo 11, que levou o primeiro homem à Lua. Enquanto os dois outros astronautas da missão, Neil Armstrong e Buzz Aldrin, desceram até a superfície lunar, Collins permaneceu em órbita lunar pilotando o Módulo de Comando Columbia.
A viagem desde o Columbia até a superfície da Lua foi realizada no Módulo Lunar Eagle, formado por dois estágios: um usado na descida e outro, na subida. A massa seca do estágio de subida, ou seja, sem contar a massa do combustível (quase totalmente consumido na viagem de volta), era \(m = 2500\ \text{kg}\). Considere que o módulo da aceleração gravitacional seja aproximadamente constante e dado por \(g = g_{\text{orb}} = 1{,}4\ \text{m/s}^2\) desde a superfície lunar até a órbita do Columbia, que se situava a uma altitude \(h = 110\ \text{km}\). Qual é a variação da energia potencial gravitacional do estágio de subida (massa seca que reencontra o Columbia) na viagem de volta?
- A\(3{,}85 \times 10^{5}\ \text{J}\).
- B\(2{,}75 \times 10^{8}\ \text{J}\).
- C\(3{,}85 \times 10^{8}\ \text{J}\).
- D\(2{,}75 \times 10^{9}\ \text{J}\).