Atps Fisica

ETAPA 1

PASSO 1

Realize a conversão da altura máxima 300 km (apogeu) baseado nas informações acima para a unidade pés (consulte uma tabela para fazer essa conversão).

1 km = 3280,84 ft

300 km = 300. 3280,84 = 984.252 ft

984,225 Pés

PASSO 2

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

1 km = 0,53996 milhas náuticas

100 km = 100. 0,53996 = 53,996 milhas.

53,996 Milhas Náuticas

PASSO 4

Segundo informações, a operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local da amerissagem. Suponha que um avião decole do aeroporto de Parnaíba e realize 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. Determine a velocidade média em todo o trecho.

Distância = 100 km

V1= (50 km)/(300 km\h)

V2 = (50 km)/(400 km\h)

Vm 1 = ∆x/∆t→300= (50 )/(∆t ) →Δt=50/300=0,167 h

Δt1 = 0,167 h

Vm2 = ∆x/∆t→400= (50 )/(∆t ) →Δt=50/400=0,125 h

Δt2 = 0,125 h

Vm = (∆x1+ ∆x2)/(∆t1+∆t2)→Vm= (50+50)/(0,167+0,125)→Vm= 100/0,262=Vm=345,465 km\h

Vm = 342,818 km/h Passo 05

ETAPA 2

PASSO 1

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

∆t=∆x/∆v= ∆t= (100 km)/(400 km\h)= Δt=0,25 h

Δt = 0,25 x 60 = Δt = 15 min

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, calcule a diferença de tempo gasto pelo avião e pelo helicóptero.

∆t=∆x/∆v= ∆t= (100 km)/(200 km\h)= Δt=0,50 h

Δt = 0,50 x 60 = Δt = 30 min

Diferença de tempo gasto e de 15 minutos a mais que o avião.

PASSO 2

No momento da amerissagem, o satélite envia um sinal elétrico, que é captado por sensores localizados em três pontos mostrados na tabela. Considerando este sinal viajando a velocidade da luz, determine o tempo gasto para ser captado nas localidades mostradas na tabela. (Dado: velocidade da luz: 300000 km/s).

a)Alcântara – ponto de impacto 338 km

b)Parnaíba – ponto de impacto 100 km

c)São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km

a)

t = s/v →t= 338/(300000 ) →t= 0,001127

t = 1,127. 〖10〗^(-3)s

b)

t = s/v →t= 100/300000=t=0,0003333

t = 3,333. 〖10〗^(-4) s

c)

t = s/v →t= (3 x 〖10〗^3)/(3 x〖10〗^5 )=t=1 x 〖10〗^(3-5)

t = 1 x 〖10〗^(-2)

PASSO 3

Calcule a velocidade final adquirida pelo Sara suborbital, que atingirá 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. Considere seu movimento um MUV. Dado: velocidade do som = Mach 1 = 1225 km/h.

1 mach = 1225 km\h 9 mach = 1225 x 9 = 11025 km\h

V=11025 km\h

S = 300 km

T = ?

T (S- S_0)/(V- V_0 )=(300-0)/(11025-0)=T=0,0272 h

X --------- 9

S =S_0+V_0 .T+ 1/2.a(T)^2

300= 0+0.(0,027)+ 1/2 a.〖(0,027)〗^2

300 = 1/2 a.0,729 x 〖10〗^(-3)

300 = a.(0,729 .〖10〗^(-3))/2

a= 600/〖0,729 .10〗^(-3)

a=811,9 x 〖10〗^3 km\h^2

A= (V_1-V_0)/(T_1-T_0 ) → A V_1/T_1 → V_1=A.T_(1 )→ V_1=823,04 .〖10〗^3 .0,027

V1 = 22222 km\h

Calcule a aceleração adquirida pelo SARA SUBORBITAL na trajetória de reentrada na troposfera, onde o satélite percorre 288 km aumentando sua velocidade da máxima atingida na subida calculada no passo anterior para March 25, ou vinte e cinco vezes a velocidade do som. Compare essa aceleração com a aceleração da gravidade cujo valor é de 9,8 m/s2.

1 March = 1225 km/h V = 30625 km/h X = 288 km

25 March = V V_0 = 22222 km/h

V^2 = V_0^2 + 2A(X – X0)

〖30625〗^2= 〖22222〗^2+2 .A (288-0)

937890625 = 493817284 + 576 . A

576A = 937890625 – 493817284

A= 444073341/576=A=770960,6615 km\h^(2 )

A=2141557393 〖m\s〗^2

Coparação (2141557393 m\s^2)/(9,8 m\s^2 )=21895262646 m\ s^2 vezes maios que a da gravidade

Calcular o tempo gasto nesse trajeto de reentrada, adotando os dados dos Passos anteriores.

Resposta:

A=ΔV/ΔT →T= (30625-22222)/770960,6615=0,01 h ∴ 36 s