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Considere a descrição abaixo do experimento do barco do Konstantin Eduardovich Tsiolkov...

Considere a descrição abaixo do experimento do barco do Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, cientista russo que viveu entre 1857 e 1935 considerado um dos fundadores da cosmonáutica:


“Uma pessoa se encontra sem remos em um barco longe da costa. Ele quer chegar a esta costa. Ele percebe que o barco está carregado com uma certa quantidade de pedras e tem a ideia de atirar, uma a uma e o mais rápido possível, essas pedras na direção oposta à margem.”


Imagem associada para resolução da questão


Adaptado de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Exp% C3%A9rience_de_Tsiolkovsky.gif


Considerando um barco com 10 pedras de 10kg, o barco tem 50kg e a pessoa 60kg. O marinheiro, que se mantém parado em relação ao barco, deseja que o barco se desloque de 2 m/s, ao parar pelo atrito com a água uma nova pedra é arremessada e assim por diante (despreze os efeitos do atrito durante o impulso).


Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, os valores corretos para a velocidade necessária de lançamento da pedra no primeiro e no n-ésimo lançamento.


A

v1 = 42 m/s; sempre a mesma velocidade nos demais lançamentos


B

v1 = 42 m/s; vn = 20 (n + 1) + 22 [m/s]


C

v1 = 40 m/s; vn = 10 (n - 1) + 40 [m/s]


D

v1 = 40 m/s; vn = 2 (10 - n) + 22 [m/s]


E

v1 = 42 m/s; vn = 2 (12 - n) + 20 [m/s]