Questão 11
UNICAMP 2020
(UNICAMP - 2020 - 2 fase) Estudos indicam que uma massa m = 1000 kg de poeira cósmica, composta por minúsculas partículas, colide com a superfície da Terra a cada intervalo Δt= 20 min. Considere, para simplificar, que as partículas de poeira têm velocidade média nula antes de serem arrastadas pela Terra no seu movimento em torno do Sol. Logo após colidirem com a superfície do nosso planeta, elas passam a se deslocar juntamente com a Terra, com velocidade média de módulo igual a vTerra =30 km/s. Considere também que o movimento da Terra num intervalo Δt= 20 min é retilíneo e uniforme.
a) Qual é a densidade da poeira na região do espaço atravessada pela Terra? Ver ilustração abaixo:
b) Qual é o módulo da força média aplicada pela Terra sobre a massa de poeira cósmica que ela intercepta durante um intervalo Δt= 20 min?
Gabarito:
Resolução:
a)
Primeiro vamos calcular a distância percorrida pela Terra durante os 20min, sabendo que a velocidade da Terra é
Assim o volume percorrido pela Terra pode ser calculada por:
Assim podemos saber a densidade de partículas fazendo:
b)
Sabemos que pelo teorema do impulso: