ATPS - FÍSICA

ETAPA1

Passo 1

Realizar a conversão da altura máxima 300 km (apogeu) para a unidade pés.

984300 pés

300 km é o mesmo que  300.000 m 300.000 m x 3,281 =

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.

53960 milhas

100 km = 100.000 m x 0,5396 =

Passo 3

Fazer uma leitura do texto “O projeto SARA e os hipersônicos”. Disponível em:

<http://www.defesabr.com/Tecno/tecno_SARA.htm>.

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.

Distância = 100 km

V1 = 50 km/300 km/h

V2 = 50 km/ 400 km/h

Vm1 = ∆s

∆t

∆t. 300 = 50

∆t = 50

300

∆t = 0,1667 h

Vm2 = ∆s

∆t

400 = 50

∆t

∆t. 400 = 50

∆t = 50

400

∆t = 0,1250 h

V.méd = ∆s

∆x

V.méd = 100 km

(0,1667 + 0,1250)

V.méd = 100 km

0,2917

V.méd = 342,817 km/h

Etapa 2

Passo 1

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

∆t = ∆s

Vm

∆t = 100

400

∆t = 0,25 h . 60

∆t = 15 minutos

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.

∆t = ∆s ∆t = 15 – 30

∆t = 15 minutos

Vm

∆t = 100 km/h

200 km/h

∆t = 0,50 h . 60 Diferença de tempo gasto é de 15 minutos a mais que o avião.

∆t = 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 – ponto de impacto 338 km

Parnaíba – ponto de impacto 100 km

São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km

Alcântara Parnaíba São José dos Campos

∆t = 338 ∆t = 100 ∆t = 3.000

300.000 300.000 300.000 ∆t = 1,1266 seg. ∆t = 0.3333 seg. ∆t = 10 seg.

Passo 3

Calcular

1. A velocidade final adquirida pelo Sara Suborbital, que atingira uma velocidade média de MACH 9, ou seja, nove vezes a velocidade do som, partindo do repouso até a sua altura máxima de 300 km. Considerar seu movimento um MUV. Dado: velocidade do som = Mach 1= 1225 km/h

1 Mach = 1225 km/h X = 1225 . 9 X = 11025 km/h

V = ∆x T = 300 T = 0,027 h

∆t 11025

X – X0 = V0 T + 1 A . T2

2

300 = 0 + 0 (0,027210884) + 1 A (0,027)2

2

300 = 0,729 . 10-3 A

2

A = 600 A = 823,04 . 103 km/h2

0,729 . 10-3

A =

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