Acerca dessa situação hipotética e considerando-se que a m...

, cujo módulo é igual
ao valor da aceleração da gravidade g na superfície da Terra.
. Nos três estágios, atuam sempre sobre o foguete a sua
força de impulsão
e a força
, devido à atração gravitacional
da Terra. No estágio 1, além dessas forças, atua, também, uma
força de resistência do ar
, que sempre aponta na direção
contrária à direção do movimento. Depois do estágio 3, o foguete
fica livre e sob a ação apenas da força gravitacional da Terra.
Nessa fase, a posição do foguete pode ser descrita a partir de sua
distância r até o centro da Terra e o ângulo polar θ entre a direção
da linha radial que liga o centro da Terra até o foguete, e a
direção do foguete ao final do estágio 3. As massas da Terra e do
foguete são, respectivamente, representadas por mT e mf. A massa
da Terra está distribuída, uniformemente, em uma esfera de raio
R. As distâncias indicadas nos estágios 1, 2 e 3, em função do
raio da Terra R, são, respectivamente, hA = 0,02 R, hB = 5 R e
RC = R.A energia mecânica E do foguete no ponto C é dada por