Questão Q2005

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Ano: 2010Instituição: OBA (Olimpíada Brasileira de Astronomia)Classe: Nível IIIMatéria: AstronomiaAssunto: Fundamentos e Conceitos, Foguetes

O veículo de sondagem VS-30 é desenvolvido pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) para realizar experimentos em ambiente de microgravidade. Não possuindo energia suficiente para atingir a velocidade orbital, tais foguetes descrevem uma trajetória aproximadamente parabólica e retornam à superfície terrestre, conforme ilustrado na Figura abaixo. O VS-30 possui um único motor-foguete, denominado S30. Este motor funciona por 30 segundos, levando o foguete a 25 km de altitude. Findo o combustível, o S30 é descartado e cai. Conforme mostrado na Figura abaixo, o que restou do foguete, a carga útil, continua, por inércia, o seu vôo ascendente, mas, em função da ação da gravidade e do atrito com a atmosfera terrestre (até 100 km de altitude), sua velocidade é reduzida até alcançar a altitude máxima (apogeu). A partir do apogeu a carga útil, atraída pela gravidade terrestre, inicia o seu movimento de retorno à superfície terrestre. Para atenuar a velocidade de impacto com a superfície terrestre, a carga-útil é dotada de um sistema de paraquedas. Caso contrário, o impacto com o solo danificaria os experimentos levados ao espaço.

Acima dos 100 km de altitude, são estabelecidas as condições de microgravidade, ou seja, qualquer objeto solto no interior da carga útil do foguete flutuará, tal qual os astronautas flutuam no interior das suas espaçonaves. A partir da Figura acima qual é o tempo de microgravidade (em segundos) proporcionado pelo vôo do VS-30?