UFGD - 2022 - Questão 43

O PROJETO ORION FOI PROPOSTO NOS ANOS DE 1950 COM O OBJETIVO DE SE CONSTRUIR UMA NAVE ESPACIAL COM CAPACIDADE DE REALIZAR VIAGENS INTERESTELARES. UM ESQUEMA SIMPLIFICADO DO MOTOR ORION APARECE ILUSTRADO NO DIAGRAMA A SEGUIR E CONSISTE EM UMA BOMBA NUCLEAR DETONADA SOBRE UMA ESTRUTURA AMORTECEDORA CAPAZ DE RESISTIR A EXPLOSAO. AO SE DETONAR A BOMBA, A EXPLOSAO EMPURRARIA A NAVE PARA FRENTE, ADQUIRINDO ASSIM UM GANHO DE VELOCIDADE. O PROCESSO PODERIA SER REPETIDO COM MULTIPLAS EXPLOSOES SEQUENCIAIS, NO VACUO ESPACIAL, ATE QUE A VELOCIDADE FINAL NECESSARIA PARA SE ESCAPAR DA ORBITA SOLAR RUMO A OUTRAS ESTRELAS FOSSE ATINGIDA. \BEGIN{CENTER} \END{CENTER} CONSIDERE QUE CADA EXPLOSAO NUCLEAR LIBERA A ENERGIA EQUIVALENTE A 0,5 KT (QUILOTONELADA) DE DINAMITE E QUE UM GRAMA DE DINAMITE LIBERA 4000 JOULES DE ENERGIA AO EXPLODIR. SUPONHA QUE 40% DA ENERGIA DA EXPLOSAO POSSAM SER APROVEITADOS NA FORMA DE MOVIMENTO, NA DIRECAO E NO SENTIDO DESEJADOS, E QUE O RESTANTE SEJA PERDIDO PARA O ESPACO SIDERAL, NUMA NAVE DE 10 MIL TONELADAS DE MASSA. ENTAO, QUAL SERIA O MAXIMO GANHO DE VELOCIDADE A CADA EXPLOSAO? \BEGIN{MULTICOLS}{3} \BEGIN{ENUMERATE}[LABEL=({\ALPH*})] \ITEM 633 M/S. \ITEM 400 M/S. \ITEM 400 KM/S. \ITEM 633 MM/S. \ITEM 633 MM/S. \END{ENUMERATE} \END{MULTICOLS}