Fisica gravidade

ETAPA 3

Passo 1

Considerar que dois soldados da equipe de resgate, ao chegar ao local da queda do satélite e ao verificar sua localização saltam ao lado do objeto de uma altura de 8m. Considerar que o helicóptero está com velocidade vertical e horizontal nula em relação ao nível da água. Adotando g =9,8 m/s2.

Passo 2

Tomar como base, as informações apresentadas acima e determinar:

1. O tempo de queda de cada soldado.

Resposta:

X = Xo +Vo.t + ½ a.t2

8 = 0 + 0.t + ½ 9,8. t2

8 = 4,9.t2

8 = t2

4,9

t2 = 1,63

t = 1,63

t = 1,27 s

2. A velocidade de cada soldado ao atingir a superfície da água, utilizando para isso os dados do passo anterior.

V = Vo + a.t

V = 0 + 9,8 . 1,27

V = 12,44

3. Qual seria a altura máxima alcançada pelo SARA SUBORBITAL, considerando que o mesmo foi lançado com uma velocidade inicial de Mach 9 livre da resistência do ar e submetido somente à aceleração da gravidade.

Resposta:

0 = 9378906,25 – 19,6.y

19,6.y = 9378906,25

y = 478515,625 m

y = 4,785x105 m

Passo 3

Calcular o tempo gasto para o SARA SUBORBITAL atingir a altura máxima.

Resposta:

V = Vo –a.t

0 = 3062,5 -9,8.t

9,8.t = 3062,5

t = 3062,5

9,8

t = 312,5 s

Passo 4

Já nessa etapa do ATPS trabalharam-se mais profundamente os princípios de Movimento Uniformemente Variado, onde existe aceleração, ou seja, variação de velocidade de acordo com o tempo. Mais especificamente houve uma aplicação voltada para a queda livre e suas aplicações, onde a aceleração é a própria gravidade, realizando-se o movimento para cima negativo, pois a mesma diminui a velocidade e a para baixo positiva, aumentado. Calculou-se o tempo de queda, de subida a velocidade ao final de uma queda e também a altura máxima atingida por um objeto, que determina-se quando a velocidade de subida se torna nula.

ETAPA 4

Passo 1

Ler o texto e considerar o cenário apresentado a seguir.

Para efetuar o resgate do Satélite, ao chegar ao local, o avião patrulha lança horizontalmente uma boia sinalizadora. Considerar que o avião está voando a uma velocidade constante de 400 km/h, a uma altitude de 1000 pés acima da superfície da água, calcular o tempo de queda da boia, considerando para a situação g = 9,8 m/s2 e o movimento executado livre da resistência do ar.

Resposta:

1 pé = 0,3048 m

1000 pés = 304,8 m

X = Xo +Vo.t + ½ a.t2

0 = 304,8 + 0.t + ½ (9,8).t2

304,8 = 4,9.t2

304,8 = t2

4,9

t2 = 62,20

t = 62,20

t = 7,88 s

Passo 2

Considerar os dados da situação do Passo 1 e calcular o alcance horizontal da boia.

X = Xo +Vo.t + ½ a.t2

X = 0 + 111,1.(7,88) + ½ 9,8. (7,88)2

X = 875,5 + 77,22

X = 952,72 m

Passo 3

1. Calcular para a situação apresentada no Passo 1, as componentes de velocidade da boia ao chegar ao solo.

Resposta:

X = Xo +Vo.t + ½ a.t2

304,8 = 0 + 0.t + ½ 9,8. t2

304,8 = 4,9.t2

304,8 = t2

4,9

t2 = 62,20 s

t = 62,20

t = 7,88 s

2. Determinar a velocidade resultante da boia ao chegar à superfície da água.

Resposta:

V2 = Vo2 + 2.a. x

V2 = 0 + 2. 9,8 . 304,8

V2 = 5974

V = 5974

V= 77,29 m/s

Passo 4

Os cálculos feitos nesta etapa consideraram um lançamento horizontal onde a massa ao cair ou ser jogada não faz curva, alterando assim a distância percorrida.

ETAPA 5

Passo 1

Verificar que antes do lançamento real do SARA SUBORBITAL, alguns testes e simulações deverão ser feitos. Para uma situação ideal livre da resistência do ar, vamos considerar a trajetória parabólica como num lançamento oblíquo e a aceleração constante