Estudos avançados em mecânica de sistemas de massa variável

Resumo

A mecânica de sistemas de massa variável é o ramo da Mecânica que abarca os sistemas que apresentam variação na quantidade de massa que instantaneamente os caracteriza. Existe uma dificuldade que é inerente ao tratamento dos sistemas que apresentam essa característica. Os princípios da Mecânica foram originalmente concebidos para sistemas de massa constante. Sendo assim, a forma primeira das equações que representam esses princípios não pode ser diretamente aplicada aos sistemas de massa variável. A literatura técnica mostra que a elaboração de um formalismo matemático que seja adequado ao tratamento dessa classe de sistemas não tem sido um processo com poucos desafios. Embora investigações dessa natureza tenham se iniciado no início do século 20, ainda hoje são encontradas aplicações errôneas dos fundamentos da Mecânica no contexto, existindo, inclusive, questões teóricas que ainda precisam ser investigadas A ciência moderna pode revelar uma série de problemas aplicados cuja solução dependa essencialmente dos fundamentos da mecânica de sistemas de massa variável. Exemplos interessantes referem-se a propulsão de foguetes, dinâmica de satélites guiados por cabo, dinâmica de rotores da indústria têxtil e colapso vertical de edifícios. No entanto, as dificuldades de ordem conceitual que ainda se fazem presentes são suficientes para motivar novas pesquisas de caráter fundamental. Esse projeto de pesquisa tem como objetivo principal abordar questões de ordem teórica no tocante à elaboração desse formalismo adequado aos sistemas de massa variável. Nesse sentido, problemas relevantes para a comunidade científica especializada serão considerados.