Question

Un motor del sistema de maniobras orbitales (OMS) del transbordador espacial ejerce una fuerza de 26700Nˆj

durante 3.90 s, expulsando una masa insignificante de combustible en comparaci´on con la masa de 95,000 kg

de la nave. a) ¿Qu´e impulso tiene la fuerza en el lapso de 3.90 s? b) ¿C´omo cambia el momento lineal de la

nave por este impulso? c) ¿Y su velocidad? d) ¿Por qu´e no podemos calcular el cambio resultante de la energia

cinetica del transbordador​

Answer 1

Calculamos el impulso de un transbordador espacial.

• El impulso del transbordador es $\vec{I}= 104.130 \:\^{j} \:kg*m/s$
• La nave se impulsa en sentido contrario a la fuerza ejercida.
• La velocidad de la nave es V = 1,096 m/s.
• No podemos conocer el cambio de energía resultante porque el transbordador rota, por lo que necesitamos la velocidad angular y el momento de inercia para calcular la energía.

Datos:

Fuerza: $\vec{F}= 26.700 \:\^j \:N$

Tiempo: t = 3,90 s.

Masa: m = 95.000 kg.

Procedimiento:

El impulso de define como la fuerza ejercida por la variación del tiempo:

$\boxed{\vec{I} = \vec{F}*\Delta t} \quad \longrightarrow \vec{I} = 26.700*(3,90-0) = 104.130 \:\^j \:kg*m/s$

De igual forma el impulso se puede definir como la variación del momento lineal. De esta formula podemos despejar la velocidad, considerando la cantidad de movimiento inicial cero (P₀ = 0):

$\boxed{\vec{I} = \Delta \vec{P}} \quad \longrightarrow I = P_f - P_0 \quad \longrightarrow I = m*V_f - 0$

$V_f = \frac{I}{m} = \frac{104.130}{95.000} = 1,096 \:m/s$