Velocidade média numa viagem à Lua

Neste recurso podes aprender a determinar a velocidade média e compreender as unidades de velocidade, acompanhando a resolução de um problema relativo à Missão Apollo 11, referente à primeira vez que o Homem chegou à Lua, em 1969. Resolve os exercícios para descobrires o tempo que a viagem até à Lua levaria com um veículo espacial mais rápido e quais as velocidades que as naves espaciais devem ter nas viagens a Marte.

Palavras-chave

Velocidade média; Deslocamento; Unidades de velocidade.

Área

Ciências Exatas e Experimentais

Ano de escolaridade

10.º ano |
11.º ano

Nível/Disciplina

Atividades

Número de etapas

ETAPA 1 – Programa Apollo, da NASA

No dia 20 de julho de 1969, o Homem pousou pela primeira vez na Lua.

Visiona a seguinte apresentação sobre o Programa Apollo e a conquista da Lua.
ETAPA 2 – Determinação da velocidade média do módulo que viajou da Terra à Lua

Depois de saberes mais sobre a Missão Apollo 11, vais aprender a determinar a velocidade média do veículo que levou os astronautas na sua viagem da Terra até à Lua.

Dados:

O deslocamento do módulo foi de aproximadamente 384400 km.

Este deslocamento foi realizado durante cerca de 3 dias.

Como 1 dia terrestre corresponde a cerca de 24 horas, pode afirmar-se que a viagem da Terra à Lua demorou cerca de 3x24 = 72 horas.

Considerando os dados aproximados para esta viagem tem-se:

∆x = 384400 km

∆t = 72 h

Como a velocidade média é dada pela razão entre o deslocamento realizado e o tempo gasto nesse deslocamento, tem-se que:

Assim, a velocidade média do módulo que viajou da Terra à Lua, na missão Apollo 11, foi cerca de 5339 km/h.
ETAPA 3 – Conversão das unidades de velocidade de km/h em m/s

Para converter o valor de velocidade média nas unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI), tem de se converter o deslocamento em metro e o tempo em segundo.

Considerando novamente os dados aproximados para esta viagem tem-se:

∆x = 384400 km = 384400 x 1000 = 384400000 m

∆t = 72 h = 72 x 3600 = 259200 s

(Nota – 1 hora corresponde ao tempo de 3600 s).

Substituindo na fórmula para determinar a velocidade média:

Pode então afirmar-se que a velocidade de 5339 km/h corresponde a cerca de 1438 m/s, no Sistema Internacional de Unidades.
ETAPA 4 – Vídeo com a resolução do exercício

Podes visionar o seguinte vídeo com a resolução deste exercício.

Avalia

Agora que já aprendeste a determinar a velocidade média imagina que tens de planear uma viagem de regresso à Lua, mas a tua nova nave espacial é muito mais moderna, alcançando uma velocidade média de 10000 km/h.

Recorrendo ao valor do deslocamento da Terra à Lua, que foi dado pela sonda OSÍRIS-Rex, de 384400 km, descobre qual o tempo que irás demorar na tua viagem.

A solução deste problema é de 1 dia e 14 horas, chegaste ao mesmo resultado?

Explora

Atualmente é muito divulgado nos meios de comunicação a possibilidade do Homem viajar até Marte.

Imagina que integras a equipa de astronautas que irão conquistar o planeta vermelho. A tua função é determinar a velocidade média que a nave espacial deverá apresentar para que a viagem seja, no máximo, de 8 meses.

Aqui ficam alguns sítios onde poderás pesquisar sobre deslocamento que a nave irá realizar e outras informações que possam ser interessantes para a tua pesquisa.