Um motor de foguete iônico, digno de histórias de ficção científica, equipa uma sonda espacial da NASA e está em operação há mais tempo do que qualquer outro propulsor espacial já construído. O motor iônico funciona expelindo uma corrente de gás eletricamente carregado para produzir um pequeníssimo impulso.
Cerca de 103 gramas de xenônio são ejetados por dia com uma velocidade de . Após um período muito longo, esse impulso faz a sonda atingir uma velocidade enorme no espaço. Em aproximadamente 200 dias de viagem, a sonda chega a uma velocidade de , o que é muito mais rápido do que seria possível com uma quantidade similar de combustível de foguete. Aproxime um dia para .
a) Que massa de combustível teria sido consumida para atingir ?
b) Qual é a aceleração média da sonda? Considere que a sonda parte do repouso.
c) Qual é a quantidade de movimento do combustível ejetado em ?