PROJETO SARA
Projeto de pesquisa: PROJETO SARA. Pesquise 860.000+ trabalhos acadêmicosPor: • 23/11/2014 • Projeto de pesquisa • 8.491 Palavras (34 Páginas) • 152 Visualizações
Resumo
Neste trabalho vamos solucionar questões a respeito de um projeto em execução chamado PROJETO SARA que pode trazer muitos benefícios a todos, pois a área de estudo e pesquisa escolhido pelos executores do projeto é uma área que tende muito a crescer, mas é pouco estudada pela falta de incentivo financeiro, preparatório além de outros problemas enfrentado pelo setor.
Palavras chaves: projeto – estudo e pesquisa – desenvolvimento.
Introdução
Desenvolveremos todas as questões baseadas no tema proposto pela atps:
SARA: Satélite de reentrada atmosférica.
Este tema foi escolhido pelo fato de que a área de tecnologia aeroespacial ser uma área muito importante para o futuro e não tem a atenção que deveria ter por parte dos financiadores desses projetos.
O estudo e desenvolvimento nessa área trarão novas tecnologias aeroespaciais muito úteis para todos no futuro como está sendo no presente.
Estaremos realizando questões referentes ao PROJETO SARA, projeto escolhido como referência nessa atps.
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).
300 km = 300.000m
Pé = 3,281
Assim 300.000m x 3,281 = 984,3 pés.
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.
100 km
Milha náutica = 0,5398 km
Assim 100 x 0,5398 = 53,98 milhas náuticas.
Passo 3
Fazer uma leitura do texto “O projeto SARA e os hipersônicos”.
O projeto SARA em desenvolvimento no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), em São José dos Campos (SP) tem por objetivo funcionar como um laboratório espacial reutilizável que serve para realizar experiências de micro gravidade para desenvolver tecnologias de aviões hipersônicos. Um dos objetivos do projeto SARA é desenvolver uma plataforma orbital para a realização de experimentos em ambiente de micro gravidade que será destinada a operar em órbita baixa, a cerca de 300 km de altitude, por um período máximo de dez dias. Futuramente o equipamento abrirá novas possibilidades na realização de projetos de pesquisa e desenvolvimento nas mais diversas áreas e especialidades. Outro objetivo do projeto SARA para os veículos hipersônicos é o desenvolvimento de estruturas que possam suportar o severo ambiente de reentrada na atmosfera terrestre sem serem destruídos pelo calor. A sequência adotada é semelhante à do programa alemão Shefex (Sharp Edge Experiment), destinado à pesquisa de formas aerodinâmicas para a reentrada de veículos espaciais em regime hipersônico.
O projeto SARA também tem um programa de recuperação de naves que tem por objetivos a recuperação dessas naves através de paraquedas. As maiores dificuldades envolviam exatamente o desenvolvimento do sistema de recuperação.
O projeto SARA detalhado se concluiu no final de 2009 e a qualificação em 2010, quando a plataforma se concluiu também para o lançamento.
Passo 4 (Equipe)
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. (O mapa apresentado na figura 6 a seguir é apenas para ilustração).
CALCULANDO:
Distância = 100 km - T1 = 50 km / 300 km/h T2 = 50 km / 400 km/h
300 = 50/Δt ∆t = 50/300
∆t1 = 0,166 h
400 = 50/Δt ∆t = 50/400
∆t2 = 0,125 h
Vm = Δs/Δt
Vm = 100 km/h/(0,166 + 0,125)
Vm = 343,642 km/h
ETAPA 2:
Aula-tema: Grandezas Físicas e Movimento Retilíneo.
Essa etapa é importante para aprender a fazer conversões de unidades, pois a coerência entre os sistemas de unidades envolvidas é necessária para garantir o sucesso na solução da situação problema. Através da leitura do texto, compreender a importância científica, tecnológica e social para o Brasil desse importante projeto.
Passo 1 (Equipe)
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.
Bandeirante “BANDEIRULHA”
CALCULANDO:
Tempo do Avião
Δt = Δs/Vm
Δt = 100km/400km/h
Δt = 0,25h . 60min
Δt = 15 min
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 tempogasto pelo avião e pelo helicóptero.
Helicóptero
CALCULANDO:
Tempo do Helicóptero
Δt = Δs/Vm
Δt = 100 km/200km/h
Δt = 0,50h . 60min
Δt = 30 min
Diferença entre o avião e helicóptero:
Δt = t2-t1
Δt= 30min-15min
Δt = 15 min
Passo 2 (Equipe)
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 – ponto de impacto 338 km
ΔT = S/ V
ΔT = 338km/300.000 km/s
ΔT = 1,12 . 10 ³ s
Parnaíba – ponto de impacto 100 km
ΔT = 100km/300.000km/s
ΔT = 3,33. 10 s
São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km
ΔT = 3.000km/300.000km/s
ΔT = 10 s
Passo 3 (Equipe)
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.
Mach1= 1225 x mach9 = 11025 km/h
ΔT = S/ V
ΔT = 300km/1105km/h
ΔT = 0,027h
S = S0 + V0.T + 1/2A(T)2
300 = 0+ 0(0,027) + ½ a(0,027)2
300 = (0,729. 10-3a)/2
2 x 300 = 0,729x10-³a
0,729. 10-3a = 600
A = 600 / 0,729. 10-3
A= 823,04. 10³ km/h²
V=V0+A.T
V = 823,04. 10³ km/h² x 0,027h
V = 22.222 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. •.
X = 288 km
V0 = 22.222 km/h
1 mach = 1225 km/h x 25 mach= 30625km/h
V2= V02+ 2A(X – X0)
306252 km/h = 222222 km/h+2A (288km – 0)
937890625 km/h = 493817284 km/h+ 576A
493817284 km/h+576A=937890625 km/h
576A = 444073341 km/h
A = 444073341/576
A = 77096,066 km/h2
A = 21415.574 m/s2
G= 9,8 m/s2
A= 21852,626 vezes maior que a da gravidade
3. Calcular o tempo gasto nesse trajeto de reentrada, adotando os dados dos passos anteriores.
V = V0 + AT
30625 = 22222 + 770960 x T
770960 x T = 30625 – 22222
T = 8403/770960
T = 0.010899h x 60 = 0,653963m x 60 = 39,23s
Passo 4: Elaborar um relatório com as informações trabalhadas nessa etapa e entrega-la ao professor conforme seu planejamento.
Nessa etapa foi analisado o projeto SARA pelo ponto de vista das grandezas físicas e do movimento retilíneo. Assim, foi possível desenvolver as conversões, bem como o a relação com formulas como = V = DS/DT. Este estudo foi baseado no projeto SARA que abordou as diversas operações da física moderna, como conversões de unidades, cálculos do movimento retilíneo uniforme.
Todo processo de lançamento de um satélite exige uma gama de cálculos, que são necessários para o sucesso do projeto. Erros nos cálculos podem ter resultados desastrosos como, por exemplo, a perda do projeto e a perda total dos recursos financeiros, por isso são vários anos de pesquisa, apesar de o Brasil conseguir lançar um satélite agora no século 21, coisa que em outros países isso aconteceu na década de 60.
Depois do lançamento do satélite, algo muito importante é o seu resgate então as conversões de unidades, os cálculos serão indispensáveis para a previsão de aterrisagem.•.
BIBLIOGRAFIA
www.defesabr.com/Tecno/tecno_SARA.htm
www.sofisica.com.br/
www.fisica.net/
www.wikipédia.com.br
Resumo
Neste trabalho vamos solucionar questões a respeito de um projeto em execução chamado PROJETO SARA que pode trazer muitos benefícios a todos, pois a área de estudo e pesquisa escolhido pelos executores do projeto é uma área que tende muito a crescer, mas é pouco estudada pela falta de incentivo financeiro, preparatório além de outros problemas enfrentado pelo setor.
Palavras chaves: projeto – estudo e pesquisa – desenvolvimento.
Introdução
Desenvolveremos todas as questões baseadas no tema proposto pela atps:
SARA: Satélite de reentrada atmosférica.
Este tema foi escolhido pelo fato de que a área de tecnologia aeroespacial ser uma área muito importante para o futuro e não tem a atenção que deveria ter por parte dos financiadores desses projetos.
O estudo e desenvolvimento nessa área trarão novas tecnologias aeroespaciais muito úteis para todos no futuro como está sendo no presente.
Estaremos realizando questões referentes ao PROJETO SARA, projeto escolhido como referência nessa atps.
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).
300 km = 300.000m
Pé = 3,281
Assim 300.000m x 3,281 = 984,3 pés.
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.
100 km
Milha náutica = 0,5398 km
Assim 100 x 0,5398 = 53,98 milhas náuticas.
Passo 3
Fazer uma leitura do texto “O projeto SARA e os hipersônicos”.
O projeto SARA em desenvolvimento no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), em São José dos Campos (SP) tem por objetivo funcionar como um laboratório espacial reutilizável que serve para realizar experiências de micro gravidade para desenvolver tecnologias de aviões hipersônicos. Um dos objetivos do projeto SARA é desenvolver uma plataforma orbital para a realização de experimentos em ambiente de micro gravidade que será destinada a operar em órbita baixa, a cerca de 300 km de altitude, por um período máximo de dez dias. Futuramente o equipamento abrirá novas possibilidades na realização de projetos de pesquisa e desenvolvimento nas mais diversas áreas e especialidades. Outro objetivo do projeto SARA para os veículos hipersônicos é o desenvolvimento de estruturas que possam suportar o severo ambiente de reentrada na atmosfera terrestre sem serem destruídos pelo calor. A sequência adotada é semelhante à do programa alemão Shefex (Sharp Edge Experiment), destinado à pesquisa de formas aerodinâmicas para a reentrada de veículos espaciais em regime hipersônico.
O projeto SARA também tem um programa de recuperação de naves que tem por objetivos a recuperação dessas naves através de paraquedas. As maiores dificuldades envolviam exatamente o desenvolvimento do sistema de recuperação.
O projeto SARA detalhado se concluiu no final de 2009 e a qualificação em 2010, quando a plataforma se concluiu também para o lançamento.
Passo 4 (Equipe)
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. (O mapa apresentado na figura 6 a seguir é apenas para ilustração).
CALCULANDO:
Distância = 100 km - T1 = 50 km / 300 km/h T2 = 50 km / 400 km/h
300 = 50/Δt ∆t = 50/300
∆t1 = 0,166 h
400 = 50/Δt ∆t = 50/400
∆t2 = 0,125 h
Vm = Δs/Δt
Vm = 100 km/h/(0,166 + 0,125)
Vm = 343,642 km/h
ETAPA 2:
Aula-tema: Grandezas Físicas e Movimento Retilíneo.
Essa etapa é importante para aprender a fazer conversões de unidades, pois a coerência entre os sistemas de unidades envolvidas é necessária para garantir o sucesso na solução da situação problema. Através da leitura do texto, compreender a importância científica, tecnológica e social para o Brasil desse importante projeto.
Passo 1 (Equipe)
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.
Bandeirante “BANDEIRULHA”
CALCULANDO:
Tempo do Avião
Δt = Δs/Vm
Δt = 100km/400km/h
Δt = 0,25h . 60min
Δt = 15 min
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 tempogasto pelo avião e pelo helicóptero.
Helicóptero
CALCULANDO:
Tempo do Helicóptero
Δt = Δs/Vm
Δt = 100 km/200km/h
Δt = 0,50h . 60min
Δt = 30 min
Diferença entre o avião e helicóptero:
Δt = t2-t1
Δt= 30min-15min
Δt = 15 min
Passo 2 (Equipe)
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 – ponto de impacto 338 km
ΔT = S/ V
ΔT = 338km/300.000 km/s
ΔT = 1,12 . 10 ³ s
Parnaíba – ponto de impacto 100 km
ΔT = 100km/300.000km/s
ΔT = 3,33. 10 s
São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km
ΔT = 3.000km/300.000km/s
ΔT = 10 s
Passo 3 (Equipe)
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.
Mach1= 1225 x mach9 = 11025 km/h
ΔT = S/ V
ΔT = 300km/1105km/h
ΔT = 0,027h
S = S0 + V0.T + 1/2A(T)2
300 = 0+ 0(0,027) + ½ a(0,027)2
300 = (0,729. 10-3a)/2
2 x 300 = 0,729x10-³a
0,729. 10-3a = 600
A = 600 / 0,729. 10-3
A= 823,04. 10³ km/h²
V=V0+A.T
V = 823,04. 10³ km/h² x 0,027h
V = 22.222 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. •.
X = 288 km
V0 = 22.222 km/h
1 mach = 1225 km/h x 25 mach= 30625km/h
V2= V02+ 2A(X – X0)
306252 km/h = 222222 km/h+2A (288km – 0)
937890625 km/h = 493817284 km/h+ 576A
493817284 km/h+576A=937890625 km/h
576A = 444073341 km/h
A = 444073341/576
A = 77096,066 km/h2
A = 21415.574 m/s2
G= 9,8 m/s2
A= 21852,626 vezes maior que a da gravidade
3. Calcular o tempo gasto nesse trajeto de reentrada, adotando os dados dos passos anteriores.
V = V0 + AT
30625 = 22222 + 770960 x T
770960 x T = 30625 – 22222
T = 8403/770960
T = 0.010899h x 60 = 0,653963m x 60 = 39,23s
Passo 4: Elaborar um relatório com as informações trabalhadas nessa etapa e entrega-la ao professor conforme seu planejamento.
Nessa etapa foi analisado o projeto SARA pelo ponto de vista das grandezas físicas e do movimento retilíneo. Assim, foi possível desenvolver as conversões, bem como o a relação com formulas como = V = DS/DT. Este estudo foi baseado no projeto SARA que abordou as diversas operações da física moderna, como conversões de unidades, cálculos do movimento retilíneo uniforme.
Todo processo de lançamento de um satélite exige uma gama de cálculos, que são necessários para o sucesso do projeto. Erros nos cálculos podem ter resultados desastrosos como, por exemplo, a perda do projeto e a perda total dos recursos financeiros, por isso são vários anos de pesquisa, apesar de o Brasil conseguir lançar um satélite agora no século 21, coisa que em outros países isso aconteceu na década de 60.
Depois do lançamento do satélite, algo muito importante é o seu resgate então as conversões de unidades, os cálculos serão indispensáveis para a previsão de aterrisagem.•.
BIBLIOGRAFIA
www.defesabr.com/Tecno/tecno_SARA.htm
www.sofisica.com.br/
www.fisica.net/
www.wikipédia.com.br
Resumo
Neste trabalho vamos solucionar questões a respeito de um projeto em execução chamado PROJETO SARA que pode trazer muitos benefícios a todos, pois a área de estudo e pesquisa escolhido pelos executores do projeto é uma área que tende muito a crescer, mas é pouco estudada pela falta de incentivo financeiro, preparatório além de outros problemas enfrentado pelo setor.
Palavras chaves: projeto – estudo e pesquisa – desenvolvimento.
Introdução
Desenvolveremos todas as questões baseadas no tema proposto pela atps:
SARA: Satélite de reentrada atmosférica.
Este tema foi escolhido pelo fato de que a área de tecnologia aeroespacial ser uma área muito importante para o futuro e não tem a atenção que deveria ter por parte dos financiadores desses projetos.
O estudo e desenvolvimento nessa área trarão novas tecnologias aeroespaciais muito úteis para todos no futuro como está sendo no presente.
Estaremos realizando questões referentes ao PROJETO SARA, projeto escolhido como referência nessa atps.
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).
300 km = 300.000m
Pé = 3,281
Assim 300.000m x 3,281 = 984,3 pés.
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.
100 km
Milha náutica = 0,5398 km
Assim 100 x 0,5398 = 53,98 milhas náuticas.
Passo 3
Fazer uma leitura do texto “O projeto SARA e os hipersônicos”.
O projeto SARA em desenvolvimento no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), em São José dos Campos (SP) tem por objetivo funcionar como um laboratório espacial reutilizável que serve para realizar experiências de micro gravidade para desenvolver tecnologias de aviões hipersônicos. Um dos objetivos do projeto SARA é desenvolver uma plataforma orbital para a realização de experimentos em ambiente de micro gravidade que será destinada a operar em órbita baixa, a cerca de 300 km de altitude, por um período máximo de dez dias. Futuramente o equipamento abrirá novas possibilidades na realização de projetos de pesquisa e desenvolvimento nas mais diversas áreas e especialidades. Outro objetivo do projeto SARA para os veículos hipersônicos é o desenvolvimento de estruturas que possam suportar o severo ambiente de reentrada na atmosfera terrestre sem serem destruídos pelo calor. A sequência adotada é semelhante à do programa alemão Shefex (Sharp Edge Experiment), destinado à pesquisa de formas aerodinâmicas para a reentrada de veículos espaciais em regime hipersônico.
O projeto SARA também tem um programa de recuperação de naves que tem por objetivos a recuperação dessas naves através de paraquedas. As maiores dificuldades envolviam exatamente o desenvolvimento do sistema de recuperação.
O projeto SARA detalhado se concluiu no final de 2009 e a qualificação em 2010, quando a plataforma se concluiu também para o lançamento.
Passo 4 (Equipe)
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. (O mapa apresentado na figura 6 a seguir é apenas para ilustração).
CALCULANDO:
Distância = 100 km - T1 = 50 km / 300 km/h T2 = 50 km / 400 km/h
300 = 50/Δt ∆t = 50/300
∆t1 = 0,166 h
400 = 50/Δt ∆t = 50/400
∆t2 = 0,125 h
Vm = Δs/Δt
Vm = 100 km/h/(0,166 + 0,125)
Vm = 343,642 km/h
ETAPA 2:
Aula-tema: Grandezas Físicas e Movimento Retilíneo.
Essa etapa é importante para aprender a fazer conversões de unidades, pois a coerência entre os sistemas de unidades envolvidas é necessária para garantir o sucesso na solução da situação problema. Através da leitura do texto, compreender a importância científica, tecnológica e social para o Brasil desse importante projeto.
Passo 1 (Equipe)
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.
Bandeirante “BANDEIRULHA”
CALCULANDO:
Tempo do Avião
Δt = Δs/Vm
Δt = 100km/400km/h
Δt = 0,25h . 60min
Δt = 15 min
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 tempogasto pelo avião e pelo helicóptero.
Helicóptero
CALCULANDO:
Tempo do Helicóptero
Δt = Δs/Vm
Δt = 100 km/200km/h
Δt = 0,50h . 60min
Δt = 30 min
Diferença entre o avião e helicóptero:
Δt = t2-t1
Δt= 30min-15min
Δt = 15 min
Passo 2 (Equipe)
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 – ponto de impacto 338 km
ΔT = S/ V
ΔT = 338km/300.000 km/s
ΔT = 1,12 . 10 ³ s
Parnaíba – ponto de impacto 100 km
ΔT = 100km/300.000km/s
ΔT = 3,33. 10 s
São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km
ΔT = 3.000km/300.000km/s
ΔT = 10 s
Passo 3 (Equipe)
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.
Mach1= 1225 x mach9 = 11025 km/h
ΔT = S/ V
ΔT = 300km/1105km/h
ΔT = 0,027h
S = S0 + V0.T + 1/2A(T)2
300 = 0+ 0(0,027) + ½ a(0,027)2
300 = (0,729. 10-3a)/2
2 x 300 = 0,729x10-³a
0,729. 10-3a = 600
A = 600 / 0,729. 10-3
A= 823,04. 10³ km/h²
V=V0+A.T
V = 823,04. 10³ km/h² x 0,027h
V = 22.222 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. •.
X = 288 km
V0 = 22.222 km/h
1 mach = 1225 km/h x 25 mach= 30625km/h
V2= V02+ 2A(X – X0)
306252 km/h = 222222 km/h+2A (288km – 0)
937890625 km/h = 493817284 km/h+ 576A
493817284 km/h+576A=937890625 km/h
576A = 444073341 km/h
A = 444073341/576
A = 77096,066 km/h2
A = 21415.574 m/s2
G= 9,8 m/s2
A= 21852,626 vezes maior que a da gravidade
3. Calcular o tempo gasto nesse trajeto de reentrada, adotando os dados dos passos anteriores.
V = V0 + AT
30625 = 22222 + 770960 x T
770960 x T = 30625 – 22222
T = 8403/770960
T = 0.010899h x 60 = 0,653963m x 60 = 39,23s
Passo 4: Elaborar um relatório com as informações trabalhadas nessa etapa e entrega-la ao professor conforme seu planejamento.
Nessa etapa foi analisado o projeto SARA pelo ponto de vista das grandezas físicas e do movimento retilíneo. Assim, foi possível desenvolver as conversões, bem como o a relação com formulas como = V = DS/DT. Este estudo foi baseado no projeto SARA que abordou as diversas operações da física moderna, como conversões de unidades, cálculos do movimento retilíneo uniforme.
Todo processo de lançamento de um satélite exige uma gama de cálculos, que são necessários para o sucesso do projeto. Erros nos cálculos podem ter resultados desastrosos como, por exemplo, a perda do projeto e a perda total dos recursos financeiros, por isso são vários anos de pesquisa, apesar de o Brasil conseguir lançar um satélite agora no século 21, coisa que em outros países isso aconteceu na década de 60.
Depois do lançamento do satélite, algo muito importante é o seu resgate então as conversões de unidades, os cálculos serão indispensáveis para a previsão de aterrisagem.•.
BIBLIOGRAFIA
www.defesabr.com/Tecno/tecno_SARA.htm
www.sofisica.com.br/
www.fisica.net/
www.wikipédia.com.br
Resumo
Neste trabalho vamos solucionar questões a respeito de um projeto em execução chamado PROJETO SARA que pode trazer muitos benefícios a todos, pois a área de estudo e pesquisa escolhido pelos executores do projeto é uma área que tende muito a crescer, mas é pouco estudada pela falta de incentivo financeiro, preparatório além de outros problemas enfrentado pelo setor.
Palavras chaves: projeto – estudo e pesquisa – desenvolvimento.
Introdução
Desenvolveremos todas as questões baseadas no tema proposto pela atps:
SARA: Satélite de reentrada atmosférica.
Este tema foi escolhido pelo fato de que a área de tecnologia aeroespacial ser uma área muito importante para o futuro e não tem a atenção que deveria ter por parte dos financiadores desses projetos.
O estudo e desenvolvimento nessa área trarão novas tecnologias aeroespaciais muito úteis para todos no futuro como está sendo no presente.
Estaremos realizando questões referentes ao PROJETO SARA, projeto escolhido como referência nessa atps.
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).
300 km = 300.000m
Pé = 3,281
Assim 300.000m x 3,281 = 984,3 pés.
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.
100 km
Milha náutica = 0,5398 km
Assim 100 x 0,5398 = 53,98 milhas náuticas.
Passo 3
Fazer uma leitura do texto “O projeto SARA e os hipersônicos”.
O projeto SARA em desenvolvimento no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), em São José dos Campos (SP) tem por objetivo funcionar como um laboratório espacial reutilizável que serve para realizar experiências de micro gravidade para desenvolver tecnologias de aviões hipersônicos. Um dos objetivos do projeto SARA é desenvolver uma plataforma orbital para a realização de experimentos em ambiente de micro gravidade que será destinada a operar em órbita baixa, a cerca de 300 km de altitude, por um período máximo de dez dias. Futuramente o equipamento abrirá novas possibilidades na realização de projetos de pesquisa e desenvolvimento nas mais diversas áreas e especialidades. Outro objetivo do projeto SARA para os veículos hipersônicos é o desenvolvimento de estruturas que possam suportar o severo ambiente de reentrada na atmosfera terrestre sem serem destruídos pelo calor. A sequência adotada é semelhante à do programa alemão Shefex (Sharp Edge Experiment), destinado à pesquisa de formas aerodinâmicas para a reentrada de veículos espaciais em regime hipersônico.
O projeto SARA também tem um programa de recuperação de naves que tem por objetivos a recuperação dessas naves através de paraquedas. As maiores dificuldades envolviam exatamente o desenvolvimento do sistema de recuperação.
O projeto SARA detalhado se concluiu no final de 2009 e a qualificação em 2010, quando a plataforma se concluiu também para o lançamento.
Passo 4 (Equipe)
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. (O mapa apresentado na figura 6 a seguir é apenas para ilustração).
CALCULANDO:
Distância = 100 km - T1 = 50 km / 300 km/h T2 = 50 km / 400 km/h
300 = 50/Δt ∆t = 50/300
∆t1 = 0,166 h
400 = 50/Δt ∆t = 50/400
∆t2 = 0,125 h
Vm = Δs/Δt
Vm = 100 km/h/(0,166 + 0,125)
Vm = 343,642 km/h
ETAPA 2:
Aula-tema: Grandezas Físicas e Movimento Retilíneo.
Essa etapa é importante para aprender a fazer conversões de unidades, pois a coerência entre os sistemas de unidades envolvidas é necessária para garantir o sucesso na solução da situação problema. Através da leitura do texto, compreender a importância científica, tecnológica e social para o Brasil desse importante projeto.
Passo 1 (Equipe)
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.
Bandeirante “BANDEIRULHA”
CALCULANDO:
Tempo do Avião
Δt = Δs/Vm
Δt = 100km/400km/h
Δt = 0,25h . 60min
Δt = 15 min
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 tempogasto pelo avião e pelo helicóptero.
Helicóptero
CALCULANDO:
Tempo do Helicóptero
Δt = Δs/Vm
Δt = 100 km/200km/h
Δt = 0,50h . 60min
Δt = 30 min
Diferença entre o avião e helicóptero:
Δt = t2-t1
Δt= 30min-15min
Δt = 15 min
Passo 2 (Equipe)
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 – ponto de impacto 338 km
ΔT = S/ V
ΔT = 338km/300.000 km/s
ΔT = 1,12 . 10 ³ s
Parnaíba – ponto de impacto 100 km
ΔT = 100km/300.000km/s
ΔT = 3,33. 10 s
São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km
ΔT = 3.000km/300.000km/s
ΔT = 10 s
Passo 3 (Equipe)
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.
Mach1= 1225 x mach9 = 11025 km/h
ΔT = S/ V
ΔT = 300km/1105km/h
ΔT = 0,027h
S = S0 + V0.T + 1/2A(T)2
300 = 0+ 0(0,027) + ½ a(0,027)2
300 = (0,729. 10-3a)/2
2 x 300 = 0,729x10-³a
0,729. 10-3a = 600
A = 600 / 0,729. 10-3
A= 823,04. 10³ km/h²
V=V0+A.T
V = 823,04. 10³ km/h² x 0,027h
V = 22.222 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. •.
X = 288 km
V0 = 22.222 km/h
1 mach = 1225 km/h x 25 mach= 30625km/h
V2= V02+ 2A(X – X0)
306252 km/h = 222222 km/h+2A (288km – 0)
937890625 km/h = 493817284 km/h+ 576A
493817284 km/h+576A=937890625 km/h
576A = 444073341 km/h
A = 444073341/576
A = 77096,066 km/h2
A = 21415.574 m/s2
G= 9,8 m/s2
A= 21852,626 vezes maior que a da gravidade
3. Calcular o tempo gasto nesse trajeto de reentrada, adotando os dados dos passos anteriores.
V = V0 + AT
30625 = 22222 + 770960 x T
770960 x T = 30625 – 22222
T = 8403/770960
T = 0.010899h x 60 = 0,653963m x 60 = 39,23s
Passo 4: Elaborar um relatório com as informações trabalhadas nessa etapa e entrega-la ao professor conforme seu planejamento.
Nessa etapa foi analisado o projeto SARA pelo ponto de vista das grandezas físicas e do movimento retilíneo. Assim, foi possível desenvolver as conversões, bem como o a relação com formulas como = V = DS/DT. Este estudo foi baseado no projeto SARA que abordou as diversas operações da física moderna, como conversões de unidades, cálculos do movimento retilíneo uniforme.
Todo processo de lançamento de um satélite exige uma gama de cálculos, que são necessários para o sucesso do projeto. Erros nos cálculos podem ter resultados desastrosos como, por exemplo, a perda do projeto e a perda total dos recursos financeiros, por isso são vários anos de pesquisa, apesar de o Brasil conseguir lançar um satélite agora no século 21, coisa que em outros países isso aconteceu na década de 60.
Depois do lançamento do satélite, algo muito importante é o seu resgate então as conversões de unidades, os cálculos serão indispensáveis para a previsão de aterrisagem.•.
BIBLIOGRAFIA
www.defesabr.com/Tecno/tecno_SARA.htm
www.sofisica.com.br/
www.fisica.net/
www.wikipédia.com.br
Resumo
Neste trabalho vamos solucionar questões a respeito de um projeto em execução chamado PROJETO SARA que pode trazer muitos benefícios a todos, pois a área de estudo e pesquisa escolhido pelos executores do projeto é uma área que tende muito a crescer, mas é pouco estudada pela falta de incentivo financeiro, preparatório além de outros problemas enfrentado pelo setor.
Palavras chaves: projeto – estudo e pesquisa – desenvolvimento.
Introdução
Desenvolveremos todas as questões baseadas no tema proposto pela atps:
SARA: Satélite de reentrada atmosférica.
Este tema foi escolhido pelo fato de que a área de tecnologia aeroespacial ser uma área muito importante para o futuro e não tem a atenção que deveria ter por parte dos financiadores desses projetos.
O estudo e desenvolvimento nessa área trarão novas tecnologias aeroespaciais muito úteis para todos no futuro como está sendo no presente.
Estaremos realizando questões referentes ao PROJETO SARA, projeto escolhido como referência nessa atps.
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).
300 km = 300.000m
Pé = 3,281
Assim 300.000m x 3,281 = 984,3 pés.
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.
100 km
Milha náutica = 0,5398 km
Assim 100 x 0,5398 = 53,98 milhas náuticas.
Passo 3
Fazer uma leitura do texto “O projeto SARA e os hipersônicos”.
O projeto SARA em desenvolvimento no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), em São José dos Campos (SP) tem por objetivo funcionar como um laboratório espacial reutilizável que serve para realizar experiências de micro gravidade para desenvolver tecnologias de aviões hipersônicos. Um dos objetivos do projeto SARA é desenvolver uma plataforma orbital para a realização de experimentos em ambiente de micro gravidade que será destinada a operar em órbita baixa, a cerca de 300 km de altitude, por um período máximo de dez dias. Futuramente o equipamento abrirá novas possibilidades na realização de projetos de pesquisa e desenvolvimento nas mais diversas áreas e especialidades. Outro objetivo do projeto SARA para os veículos hipersônicos é o desenvolvimento de estruturas que possam suportar o severo ambiente de reentrada na atmosfera terrestre sem serem destruídos pelo calor. A sequência adotada é semelhante à do programa alemão Shefex (Sharp Edge Experiment), destinado à pesquisa de formas aerodinâmicas para a reentrada de veículos espaciais em regime hipersônico.
O projeto SARA também tem um programa de recuperação de naves que tem por objetivos a recuperação dessas naves através de paraquedas. As maiores dificuldades envolviam exatamente o desenvolvimento do sistema de recuperação.
O projeto SARA detalhado se concluiu no final de 2009 e a qualificação em 2010, quando a plataforma se concluiu também para o lançamento.
Passo 4 (Equipe)
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. (O mapa apresentado na figura 6 a seguir é apenas para ilustração).
CALCULANDO:
Distância = 100 km - T1 = 50 km / 300 km/h T2 = 50 km / 400 km/h
300 = 50/Δt ∆t = 50/300
∆t1 = 0,166 h
400 = 50/Δt ∆t = 50/400
∆t2 = 0,125 h
Vm = Δs/Δt
Vm = 100 km/h/(0,166 + 0,125)
Vm = 343,642 km/h
ETAPA 2:
Aula-tema: Grandezas Físicas e Movimento Retilíneo.
Essa etapa é importante para aprender a fazer conversões de unidades, pois a coerência entre os sistemas de unidades envolvidas é necessária para garantir o sucesso na solução da situação problema. Através da leitura do texto, compreender a importância científica, tecnológica e social para o Brasil desse importante projeto.
Passo 1 (Equipe)
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.
Bandeirante “BANDEIRULHA”
CALCULANDO:
Tempo do Avião
Δt = Δs/Vm
Δt = 100km/400km/h
Δt = 0,25h . 60min
Δt = 15 min
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 tempogasto pelo avião e pelo helicóptero.
Helicóptero
CALCULANDO:
Tempo do Helicóptero
Δt = Δs/Vm
Δt = 100 km/200km/h
Δt = 0,50h . 60min
Δt = 30 min
Diferença entre o avião e helicóptero:
Δt = t2-t1
Δt= 30min-15min
Δt = 15 min
Passo 2 (Equipe)
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 – ponto de impacto 338 km
ΔT = S/ V
ΔT = 338km/300.000 km/s
ΔT = 1,12 . 10 ³ s
Parnaíba – ponto de impacto 100 km
ΔT = 100km/300.000km/s
ΔT = 3,33. 10 s
São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km
ΔT = 3.000km/300.000km/s
ΔT = 10 s
Passo 3 (Equipe)
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.
Mach1= 1225 x mach9 = 11025 km/h
ΔT = S/ V
ΔT = 300km/1105km/h
ΔT = 0,027h
S = S0 + V0.T + 1/2A(T)2
300 = 0+ 0(0,027) + ½ a(0,027)2
300 = (0,729. 10-3a)/2
2 x 300 = 0,729x10-³a
0,729. 10-3a = 600
A = 600 / 0,729. 10-3
A= 823,04. 10³ km/h²
V=V0+A.T
V = 823,04. 10³ km/h² x 0,027h
V = 22.222 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. •.
X = 288 km
V0 = 22.222 km/h
1 mach = 1225 km/h x 25 mach= 30625km/h
V2= V02+ 2A(X – X0)
306252 km/h = 222222 km/h+2A (288km – 0)
937890625 km/h = 493817284 km/h+ 576A
493817284 km/h+576A=937890625 km/h
576A = 444073341 km/h
A = 444073341/576
A = 77096,066 km/h2
A = 21415.574 m/s2
G= 9,8 m/s2
A= 21852,626 vezes maior que a da gravidade
3. Calcular o tempo gasto nesse trajeto de reentrada, adotando os dados dos passos anteriores.
V = V0 + AT
30625 = 22222 + 770960 x T
770960 x T = 30625 – 22222
T = 8403/770960
T = 0.010899h x 60 = 0,653963m x 60 = 39,23s
Passo 4: Elaborar um relatório com as informações trabalhadas nessa etapa e entrega-la ao professor conforme seu planejamento.
Nessa etapa foi analisado o projeto SARA pelo ponto de vista das grandezas físicas e do movimento retilíneo. Assim, foi possível desenvolver as conversões, bem como o a relação com formulas como = V = DS/DT. Este estudo foi baseado no projeto SARA que abordou as diversas operações da física moderna, como conversões de unidades, cálculos do movimento retilíneo uniforme.
Todo processo de lançamento de um satélite exige uma gama de cálculos, que são necessários para o sucesso do projeto. Erros nos cálculos podem ter resultados desastrosos como, por exemplo, a perda do projeto e a perda total dos recursos financeiros, por isso são vários anos de pesquisa, apesar de o Brasil conseguir lançar um satélite agora no século 21, coisa que em outros países isso aconteceu na década de 60.
Depois do lançamento do satélite, algo muito importante é o seu resgate então as conversões de unidades, os cálculos serão indispensáveis para a previsão de aterrisagem.•.
BIBLIOGRAFIA
www.defesabr.com/Tecno/tecno_SARA.htm
www.sofisica.com.br/
www.fisica.net/
www.wikipédia.com.br
Resumo
Neste trabalho vamos solucionar questões a respeito de um projeto em execução chamado PROJETO SARA que pode trazer muitos benefícios a todos, pois a área de estudo e pesquisa escolhido pelos executores do projeto é uma área que tende muito a crescer, mas é pouco estudada pela falta de incentivo financeiro, preparatório além de outros problemas enfrentado pelo setor.
Palavras chaves: projeto – estudo e pesquisa – desenvolvimento.
Introdução
Desenvolveremos todas as questões baseadas no tema proposto pela atps:
SARA: Satélite de reentrada atmosférica.
Este tema foi escolhido pelo fato de que a área de tecnologia aeroespacial ser uma área muito importante para o futuro e não tem a atenção que deveria ter por parte dos financiadores desses projetos.
O estudo e desenvolvimento nessa área trarão novas tecnologias aeroespaciais muito úteis para todos no futuro como está sendo no presente.
Estaremos realizando questões referentes ao PROJETO SARA, projeto escolhido como referência nessa atps.
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).
300 km = 300.000m
Pé = 3,281
Assim 300.000m x 3,281 = 984,3 pés.
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.
100 km
Milha náutica = 0,5398 km
Assim 100 x 0,5398 = 53,98 milhas náuticas.
Passo 3
Fazer uma leitura do texto “O projeto SARA e os hipersônicos”.
O projeto SARA em desenvolvimento no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), em São José dos Campos (SP) tem por objetivo funcionar como um laboratório espacial reutilizável que serve para realizar experiências de micro gravidade para desenvolver tecnologias de aviões hipersônicos. Um dos objetivos do projeto SARA é desenvolver uma plataforma orbital para a realização de experimentos em ambiente de micro gravidade que será destinada a operar em órbita baixa, a cerca de 300 km de altitude, por um período máximo de dez dias. Futuramente o equipamento abrirá novas possibilidades na realização de projetos de pesquisa e desenvolvimento nas mais diversas áreas e especialidades. Outro objetivo do projeto SARA para os veículos hipersônicos é o desenvolvimento de estruturas que possam suportar o severo ambiente de reentrada na atmosfera terrestre sem serem destruídos pelo calor. A sequência adotada é semelhante à do programa alemão Shefex (Sharp Edge Experiment), destinado à pesquisa de formas aerodinâmicas para a reentrada de veículos espaciais em regime hipersônico.
O projeto SARA também tem um programa de recuperação de naves que tem por objetivos a recuperação dessas naves através de paraquedas. As maiores dificuldades envolviam exatamente o desenvolvimento do sistema de recuperação.
O projeto SARA detalhado se concluiu no final de 2009 e a qualificação em 2010, quando a plataforma se concluiu também para o lançamento.
Passo 4 (Equipe)
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. (O mapa apresentado na figura 6 a seguir é apenas para ilustração).
CALCULANDO:
Distância = 100 km - T1 = 50 km / 300 km/h T2 = 50 km / 400 km/h
300 = 50/Δt ∆t = 50/300
∆t1 = 0,166 h
400 = 50/Δt ∆t = 50/400
∆t2 = 0,125 h
Vm = Δs/Δt
Vm = 100 km/h/(0,166 + 0,125)
Vm = 343,642 km/h
ETAPA 2:
Aula-tema: Grandezas Físicas e Movimento Retilíneo.
Essa etapa é importante para aprender a fazer conversões de unidades, pois a coerência entre os sistemas de unidades envolvidas é necessária para garantir o sucesso na solução da situação problema. Através da leitura do texto, compreender a importância científica, tecnológica e social para o Brasil desse importante projeto.
Passo 1 (Equipe)
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.
Bandeirante “BANDEIRULHA”
CALCULANDO:
Tempo do Avião
Δt = Δs/Vm
Δt = 100km/400km/h
Δt = 0,25h . 60min
Δt = 15 min
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 tempogasto pelo avião e pelo helicóptero.
Helicóptero
CALCULANDO:
Tempo do Helicóptero
Δt = Δs/Vm
Δt = 100 km/200km/h
Δt = 0,50h . 60min
Δt = 30 min
Diferença entre o avião e helicóptero:
Δt = t2-t1
Δt= 30min-15min
Δt = 15 min
Passo 2 (Equipe)
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 – ponto de impacto 338 km
ΔT = S/ V
ΔT = 338km/300.000 km/s
ΔT = 1,12 . 10 ³ s
Parnaíba – ponto de impacto 100 km
ΔT = 100km/300.000km/s
ΔT = 3,33. 10 s
São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km
ΔT = 3.000km/300.000km/s
ΔT = 10 s
Passo 3 (Equipe)
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.
Mach1= 1225 x mach9 = 11025 km/h
ΔT = S/ V
ΔT = 300km/1105km/h
ΔT = 0,027h
S = S0 + V0.T + 1/2A(T)2
300 = 0+ 0(0,027) + ½ a(0,027)2
300 = (0,729. 10-3a)/2
2 x 300 = 0,729x10-³a
0,729. 10-3a = 600
A = 600 / 0,729. 10-3
A= 823,04. 10³ km/h²
V=V0+A.T
V = 823,04. 10³ km/h² x 0,027h
V = 22.222 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. •.
X = 288 km
V0 = 22.222 km/h
1 mach = 1225 km/h x 25 mach= 30625km/h
V2= V02+ 2A(X – X0)
306252 km/h = 222222 km/h+2A (288km – 0)
937890625 km/h = 493817284 km/h+ 576A
493817284 km/h+576A=937890625 km/h
576A = 444073341 km/h
A = 444073341/576
A = 77096,066 km/h2
A = 21415.574 m/s2
G= 9,8 m/s2
A= 21852,626 vezes maior que a da gravidade
3. Calcular o tempo gasto nesse trajeto de reentrada, adotando os dados dos passos anteriores.
V = V0 + AT
30625 = 22222 + 770960 x T
770960 x T = 30625 – 22222
T = 8403/770960
T = 0.010899h x 60 = 0,653963m x 60 = 39,23s
Passo 4: Elaborar um relatório com as informações trabalhadas nessa etapa e entrega-la ao professor conforme seu planejamento.
Nessa etapa foi analisado o projeto SARA pelo ponto de vista das grandezas físicas e do movimento retilíneo. Assim, foi possível desenvolver as conversões, bem como o a relação com formulas como = V = DS/DT. Este estudo foi baseado no projeto SARA que abordou as diversas operações da física moderna, como conversões de unidades, cálculos do movimento retilíneo uniforme.
Todo processo de lançamento de um satélite exige uma gama de cálculos, que são necessários para o sucesso do projeto. Erros nos cálculos podem ter resultados desastrosos como, por exemplo, a perda do projeto e a perda total dos recursos financeiros, por isso são vários anos de pesquisa, apesar de o Brasil conseguir lançar um satélite agora no século 21, coisa que em outros países isso aconteceu na década de 60.
Depois do lançamento do satélite, algo muito importante é o seu resgate então as conversões de unidades, os cálculos serão indispensáveis para a previsão de aterrisagem.•.
BIBLIOGRAFIA
www.defesabr.com/Tecno/tecno_SARA.htm
www.sofisica.com.br/
www.fisica.net/
www.wikipédia.com.br
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