ATPS: Quantidades físicas, movimento rectilíneo uniforme e uma variedade de movimentos uniformes

DE FÍSICA: Etapas1 e 2

Etapas 01 e 02 da atividade prática complementar apresentada ao Centro Universitário Anhanguera, em Santo André Campus II, com o objetivo de aplicarmos o aprendizado de grandezas físicas e movimento retilíneo, com a análise do voo de um satélite lançado por um veículo de sondagem.

Orientador(a): Prof.

Santo André, SP

27 de setembro de 2014

RESUMO

Esta atividade abrange a primeira e segunda etapa das atividades práticas supervisionadas da disciplina de física, e os temas abordados são: grandezas físicas, movimento retilíneo uniforme e movimento uniforme variado. E tem como padrão o lançamento do satélite espacial SARA de um veículo de sondagem e sua reentrada e resgate.

Palavras-chaves: grandezas físicas, movimento retilíneo uniforme, movimento uniforme variado, SARA.

INTRODUÇÃO

A expressão qualitativa e quantitativa das propriedades de um fenômeno, corpo (físico) ou substância é chamada de “ Grandeza Física “.Podem ser vetoriais que, além de um número e unidade de medida, possuem direção e sentido ou então podem ser escalares, identificadas por um valor numérico (magnitude) e uma unidade de medida (grandeza) e são expressas utilizando-se do padrão estabelecido pelo Sistema Internacional de Medidas [SI].

Na pesquisa sobre o movimento retilíneo uniforme e movimento uniforme variado, é possível identificarmos essas grandezas, como por exemplo, o comprimento e o tempo, grandezas essas cujo as unidades de medida são o metro [m] e a hora [h].

ETAPA 1

• PASSO 1

Realizar a conversão da altura máxima 300 km (apogeu) para a unidade pés (Consultar uma tabela para fazer essa conversão).

1 Km = 3.280,84 ft

300 Km = 984.251,97 ft

• PASSO 2

Considerar as informações do projeto amerissagem na água (pouso). Será a 100 km da cidade de Parnaíba. Fazer a conversão da distância para milhas náuticas.

1 Km = 0,539 mi

100 Km = 53,995 mi

• PASSO 3

O projeto SARA – Satélite de Reentrada na Atmosfera – é um veículo de plataforma orbital que está em desenvolvimento pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) em São José dos Campos, SP e pesa em torno de 350 Kg.

O mesmo será lançado de um veículo de sondagem VS-40 modificado, à partir do centro de lançamento de Alcântara – MA –, onde orbitará à uma altura de 300 Km em um ambiente de microgravidade, por no máximo 10 dias.

Este projeto tem como objetivo principal se tornar uma plataforma industrial para qualificação de componentes, equipamentos e materiais especiais.

• PASSO 4

Considerar que a operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local da amerissagem. Supondo que um avião decole do aeroporto de Parnaíba, realizar a viagem em duas etapas, sendo a metade 50 km a uma velocidade de 300 km/h e a segunda metade a 400 km/h. Determinar a velocidade média em todo o trecho.

Velocidade média é a razão entre o deslocamento - ∆s - e o intervalo de tempo - ∆t – para que ocorra o deslocamento. É dado pela fórmula:

Vméd= ou Vméd=

Calculando:

1. Calcular o tempo gasto:

1.1. 1ª parte do trajeto:

300 Km - 1 h

50 Km - X

X = = 0,17 h

1.2. 2ª parte do trajeto:

400 Km - 1 h

50 Km - X

X = = 0,125 h

Tempo total = 0,17 + 0,125 = 0,295 h

2. Calcular a velocidade média:

Vméd= = 338,98 km/h

Conversão para o SI = 338,98 ÷ 3,6 = 94,16 m/s

ETAPA 2

• PASSO 1

Considerar que um avião de patrulha marítimo P-95 “Bandeirulha”, fabricado pela EMBRAER, pode desenvolver uma velocidade média de 400 km/h. Calcular o tempo gasto por ele para chegar ao pondo de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaíba distante 100 km do ponto de impacto.

Considerar também que um helicóptero de apoio será utilizado na missão para monitorar o resgate. Esse helicóptero UH-1H-Iroquois desenvolve uma velocidade de 200 km/h. Supondo que ele tenha partido da cidade de Parnaíba, calcular a diferença de tempo gasto pelo avião e pelo helicóptero.

Avião de Patrulha P-95

400 Km - 1 h

100 Km - X

X = = 0,25 h

Tempo gasto = 0,25 horas ou 15 minutos.

Helicóptero de Apoio UH–1H-Iroquois

200 Km - 1 h

100 Km - X

X = = 0,5 h

Tempo gasto = 0,5 horas ou 30 minutos.

• PASSO 2

Considerar que no momento da amerissagem, o satélite envia um sinal elétrico, que é captado por sensores localizados em três pontos mostrados na tabela. Considerando esse sinal viajando a velocidade da luz, determinar o tempo gasto para ser captado nas localidades mostradas na tabela. (Dado: velocidade da luz: 300.000 km/s).

Alcântara