Física, pregunta formulada por da5886734, hace 2 meses

Una astronauta en su traje espacial tiene una masa total de 87.0 kg, incluidos el traje y el tanque de oxígeno. Su línea de sujeción pierde su conexión con su nave espacial
mientras ella realiza una caminata espacial. Inicialmente en reposo respecto a su nave espacial, lanza su tanque de oxígeno de 12.0 kg en dirección opuesta a la nave con una rapidez de 8.00 m/s para impulsarse a sí misma hacia ella (figura P6.25). a) Determine la distancia máxima a la que puede estar de la nave y aún regresar dentro de 2.00 min (la cantidad de tiempo que el aire en su casco permanece respirable).

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Respuestas a la pregunta

Contestado por LeonardoDY

La astronauta puede estar a una distancia máxima de 153,6 metros de la nave para poder regresar antes de que pasen 2 minutos.

¿Cómo hallar la máxima distancia a la que se puede regresar a la nave?

En el evento de lanzar el tanque de oxígeno no intervienen fuerzas externas, por lo que se conserva la cantidad de movimiento antes y después el evento, entonces, podemos hallar la velocidad a la que la astronauta es lanzada:

$(m_T+m_A).v=m_T.v_T+m_A.v_A\\\\v=0= > m_T.v_T+m_A.v_A=0\\\\v_A=-\frac{m_T.v_T}{m_A}=-\frac{12kg.8\frac{m}{s}}{87kg-12kg}=-1,28\frac{m}{s}$

A esa velocidad hay una distancia máxima a la que se puede regresar a la nave antes de que pasen 2 minutos, equivalentes a 120 segundos. Si el movimiento es rectilíneo y uniforme, esa distancia máxima que se recorre en 2 minutos es:

$d=v.t=1,28\frac{m}{s}.120s=153,6m$