Oficina De Fisica Of_fis_20123

SUMARIO

1. Introdução projeto SARA.......................................................................................5

1.1 Desenvolvendo sua aceleração.............................................................................5

2. Pouso do projétil.....................................................................................................6

2.1 Avião até o ponto de amerissagem........................................................................7

2.2 Helicóptero até o ponto de amerissagem...............................................................7

3. Sinal emitido pelo satélite........................................................................................8

3.1 Calculando Velocidade final..................................................................................9

3.2 Trajeto com gravidade...........................................................................................10

Conclusão.....................................................................................................................11

Referencias...................................................................................................................12

1. Introdução PROJETO SARA

Imagine um laboratório espacial reutilizável para realizar experiências em um ambiente de gravidade reduzida (micro gravidade), que sirva para desenvolver tecnologias de aviões hipersônicos e que seja inteiramente feito no Brasil, por técnicos brasileiros.

Este é o projeto SARA – Satélite de Reentrada Atmosférica – um satélite de pesquisas que está em desenvolvimento no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), em São José dos Campos (SP).

O SARA tem como objetivo o desenvolvimento de uma plataforma orbital para a realização de experimentos em ambiente de micro gravidade, destinada a operar em órbita baixa, a cerca de 300 km de altitude, por um período máximo de dez dias.

No futuro, o equipamento abrirá novas possibilidades na realização de projetos de pesquisa e desenvolvimento nas mais diversas áreas e especialidades, tais como biologia, biotecnologia, medicina, materiais, combustão e fármacos, entre outros.

1.1 Desenvolvendo sua aceleração

No texto descrito tem uma altura de 300 km de altura então convertemos para pés de altura que é equivalente 3,048 pé = 1km

1 km ------------3,48 pés

300 km------------x pés

X= 300. 3,48

X= 914,4 pés

Multiplicamos 300 km por 3,48 pés e temos: 914,4 pés (ft) de altura

2. Pouso do projétil

Depois de descobrimos a conversão de altura dele em pés e se esse projeto tivesse caindo e pousasse a uma distancia de 100 km da cidade de Parnaíba então teríamos de calcular suas distancia em milhas referente ao local onde ele pousou e 1 km é

Equivalente 0, 539 milhas

1 km ------------0, 539 milhas náuticas.

100 km---------------x milhas náuticas.

X= 100. 0, 539

X= 53,9 milhas náuticas.

A operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km de distancia do pouso. Supondo que um avião decole de aeroporto de Parnaíba, realizaremos a viagem de duas formas, sendo a metade 50 km a uma velocidade de 300 km/h e a segunda metade a 400 km/h. Qual será a media percorrida em todo o trecho:

∆s=100 km

V1 = 50 km/300 km/h

V2 = 50 km/400 km/h

Vm1= Vm2=

300= 400=

∆t= ∆t=

∆t = 0,166 h ∆t = 0,125 h

Vm= Vm= Vm= Vm = 343,64 km/h

2.1 Aviões até o ponto de amerissagem

Como o projétil caiu próximo a cidade de Parnaíba a uns 100 km de distancia da cidade vamos considerar uma avião de patrulha marítima P-95 “Bandeirulha”, fabricado pela EMBRAER, pode desenvolver uma velocidade media de 400 km/h. Calculamos o tempo gasto por ele até chegar ao ponto de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaíba com a distancia de 100km do ponto de impacto.

Vm = 400 km/h

∆t =?

∆s= 100 km/h

Vm= ∆t= ∆t= ∆t = 0,25h

1h---------------60min

0, 25--------------x min

X= 60min. 0,25h

X= 15 min.

2.2 Helicóptero até o ponto de amerissagem

Consideramos também um helicóptero de apoio que será utilizado nessa missão de resgate. Esse helicóptero UH-1H-Iroquois desenvolve uma velocidade de 200 km/h. Supondo que ele tenha partido da mesma cidade calcularemos a diferença de tempo gasto pelo avião e o helicóptero.

Vm = 200 km/h

∆t =?

∆s= 100 km\h

Vm= ∆t= ∆t= ∆t = 0, 5h

1h---------------60min

0, 5----------------x min

X= 60min. 0, 5h

X= 30 min

A diferença entre o avião e o helicóptero é de 15 minutos

3. Sinal emitido pelo satélite

Após a amerissagem do satélite ele envia um sinal um sinal elétrico, que é captado por sensores localizados em 3 pontos mostrados na tabela. Considerando esse sinal viajando a velocidade da luz, podemos determinar tempo que é gasto para ser captado nas localidades mostrado na tabela. (velocidade da luz: 300.000 km/s)

Alcântara – ponto de impacto 338 km

Parnaíba – ponto de impacto 100 km

São Jose dos Campos – ponto de impacto 3000 km

3600s-------------------1h

300000-----------------x h

3.600s X= 300.000

X=

X= 8, 333 km/h

Em Alcântara:

∆t= ∆t= ∆t = 40,57 km\h

Tempo relativo do sinal emitido do satélite foi de 40,57km /h para Alcântara por estar meio longe

Em Parnaíba:

∆t= ∆t= ∆t = 12,00 km/h

Tempo relativo do sinal do satélite foi de 12 km/h perto de Parnaíba por estar mais perto

Em São Jose dos Campos:

∆t= ∆t= ∆t = 360 km/h

Tempo relativo do sinal do satélite foi de 360 km/h mais distante do sinal em São Jose dos Campos por estar mais longe das outras cidades

3.1 Calculando Velocidade final

Descobrimos aonde ele esta sua localização como chegar a ele até tem uma equipe de busca, mas ainda não calculamos sua velocidade final, que atingira uma velocidade média de Mach 9, ou seja nove vezes a velocidade do som, partindo do repouso até a altura máxima de 300 km. Consideraremos seu movimento em MUV. Dado: Velocidade do som= Mach 1= 1225 km/h.

1 mach--------------------1225km\h

9 mach-----------------x km\h

X= 1225 km/h. 9 mach

X= 11025 km\h

Vm = 11025 km/h

v○ = 0 km\h

Vm= 11025= v2 = 22050 km\h

3.2 Trajetos com gravidade

Aceleração adquirida pelo Sara suborbital, na reentrada na troposfera, onde o satélite percorre 288 km, aumentando sua velocidade da máxima atingida na subida calculada anteriormente para mach 25 ou vinte cinco vezes a velocidade do som. Comparar essa aceleração da gravidade cujo valor é 9,8 m/s.

∆s= 288 km\h

V○ = 22050 km\h V○= V○ = 6125 m\s

Vf = 30625 Vf= Vf = 8507 m\s

V²= V○²+2.a.∆s

8507²=6125²+2.a.80

7236=3751+a.160

a=

a=21,78 m\s².

com a aceleração da gravidade (9,8m\s²) chegamos a conclusão que equivale a 2,2 vezes a aceleração da gravidade.

V=8507

V○ = 6125m\s

A= 1,84 m\s²

V= V○+a.∆t

8507=6125+1,84.∆t ∆t= ∆t= 1,29h

Conclusão

O satélite SARA chegou aos 300 km em pés e aonde ele caiu e se um avião e um helicóptero fossem ao local qual seria a sua velocidade percorrida até o local, e seu tempo entre um e outro. O sinal emitido por ele e qual o tempo levou para as 3 cidades receberem o sinal e calculamos sua velocidade final baseados nos dados fornecidos pela nossa ATPS de física1.

Com isso aprendemos sobre movimento retilíneo uniforme (MRU).

Desenvolvemos em grupo e calculamos juntos os processos.

Referencias

http://www.defesabr.com/Tecno/tecno_SAR