FISICA I

Sumário

Introdução....................................................................04

Grandezas Física e Movimento Retilíneo......................05

Satélite SARA...............................................................06

Movimento Retilíneo.........................................................07

Movimento em Duas e Três Dimensões.................................11

Tecnologia de lançamento de satélite no Brasil.......................14

Conclusão.....................................................................15

Etapa 3 ....................................................................................16

Passo 1 e Passo 2 ...................................................................16

Passo 3 e Passo 4 ....................................................................18

Etapa 4 .....................................................................................20

Passo1 ......................................................................................20

Passo 2 e 3................................................................................21

Conclusão das etapa 3 e 4 ........................................................22

Introdução

O SARA tem como objetivo o desenvolvimento de uma plataforma orbital para a realização de experimentos em ambiente de micro gravidade. No futuro, o equipamento abrirá novas possibilidades na realização de projetos de pesquisa e desenvolvimento nas mais diversas áreas e especialidades.

Grandezas Física e Movimento Retilíneo

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

1km = 3280,84 pés

300 x 3280,84 = 984252pés

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.

Km → m

100×1000 = 100000 m

m → milhas náuticas

100000÷1852 = 53,99568035 m.n.

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.

T1 = 50÷300 = 0,16666 h T2 = 50÷400 = 0,125 h T(total) = 0,291666 h

Vm = 100/0,29166 = 342,8571429 km/h

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.

Ta = 100/400 = 0,25h ou 0,25×3600 = 900s

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.

Th = 100/200 = 0,5h ou 0,5×3600 = 1800s

∆T = Th – Ta = 0,5 – 0,25 = 0,25h ou 900s de diferença

Satélite SARA

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

Ta = 338/300000 = 1,12666×〖10〗^(-3)s

Parnaíba – ponto de impacto 100 km

Tp = 100/300000 = 3,33333×〖10〗^(-4)s

São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km

Ts = 3000/300000 = 0,01s

Calcular:

1. 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. Considerar seu movimento um MUV. Dado: velocidade do som =Mach 1= 1225 km/h.

Vm = 1225×9 = 11025 km/h ou 3062,5 m/s

∆x = 300 km ou 300000 m a = 9,80665 m/s²

∆t = 300000/3062,5 = 97,95s ou 0,027210884h

V = 9,80665×97,95 = 960,561375 m/s ou 266,8226021 km/h

2. 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 Mach 25, ou vinte e cinco vezes a velocidade do som. Comparar essa aceleração com a aceleração da gravidade cujo valor é de 9,8 m/s².

V= 25×1225 = 30625 km/h ou 8506,9444 m/s

∆x = 288 km

(8506,9444)² = (960,561375)² + 2×a×288

72368103,78 – 9922678,1551 = 2×a×288

71445425,62/288= 2×a

a = 248074,3945/2 = 124037,1973 m/s²