QUESTÃO 11
O Ingenuity, enviado ao planeta Marte pela NASA, foi o primeiro helicóptero, de pequenas dimensões, a operar fora da
atmosfera terrestre. Na superfície de Marte, a aceleração gravitacional tem módulo dado por 2 4 / g ms Marte , e a pressão
atmosférica é muito menor do que na superfície da Terra. Isso impõe desafios adicionais ao voo de pequenos helicópteros, hoje
de uso corriqueiro na atmosfera terrestre (drones).
a) Um pequeno helicóptero desloca-se em movimento horizontal, retilíneo e uniforme, com velocidade de módulo v0= 6,0 m/s
e a uma altura h = 8,0 m a partir da superfície de Marte. Em dado momento, o helicóptero solta uma pequena massa que
carregava, deixando-a cair livremente. Qual é o deslocamento horizontal dessa pequena massa desde que se desprendeu do
helicóptero até atingir o solo marciano?
b) A força de sustentação de um helicóptero é proporcional à diferença de pressão ∆P entre as partes inferior e superior da hélice. Um pequeno helicóptero, em dada condição de operação, sustenta uma massa total mTerra = 800 g, incluindo seu próprio
peso, permanecendo em movimento horizontal, retilíneo e uniforme, na atmosfera terrestre. Considere que esse helicóptero
seja colocado para operar em Marte. Assuma, por simplicidade, que a diferença de pressão entre as partes inferior e superior
da hélice, na mesma condição de operação, seja proporcional à própria pressão atmosférica, ou seja: Marte Marte
Terra Terra
P P
P P
∆ = ∆
Sendo
PTerra = 160 PMarte , calcule a massa mMarte que o helicóptero sustentaria em movimento horizontal, retilíneo e uniforme, na
atmosfera de Marte.
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