Uma
das evidências de que a grandeza relevante, no estudo do movimento,
é a variação da quantidade de movimento é dada pelo movimento dos
foguetes.
Um
foguete consegue aumentar sua velocidade mesmo na ausência
de forças externas. Como isso é possível?
O aumento da velocidade (e, portanto, sua aceleração) ocorre
como resultado da ejeção de combustível a uma velocidade
em relação ao foguete.
Para entendermos a dinâmica do movimento do foguete, imaginemos
que, no processo de emissão, ele perca, num certo intervalo
muito pequeno de tempo ( ),
uma quantidade de massa
(de combustível).
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Antes
da queima dessa quantidade de combustível, temos que a quantidade
de movimento é dada por

Depois
da emissão da massa
a uma velocidade u relativa ao foguete,
teremos para a quantidade de movimento do foguete, supondo que essa
massa é ejetada na mesma direção de v e sentido contrário, como mostra
a figura.
A quantidade de movimento final do foguete
será

e a quantidade de movimento final do combustível ejetado
será:

A
quantidade de movimento total, depois da ejeção, será então:

A
conservação da quantidade de movimento impõe:




e
são vetores com mesmo módulo e direções opostas.
Considerando apenas os módulos

Se
dividirmos ambos os membros por um intervalo de tempo t, tão pequeno
quanto se queira

A
variação da massa em função do tempo causa uma variação na velocidade
em função do tempo, portanto, o foguete é acelerado. A direção da
aceleração é a de
.
Dividindo pelo intervalo de tempo
,
teremos

Portanto, uma diminuição da massa à taxa de

produz um aumento de velocidade.
Marques
e Ueta
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