Projeto SARA (satélite de recuperação atmosférica)

Este desafio é baseado no projeto SARA (Satélite de Reentrada Atmosférica)desenvolvido no instituto de aeronáutica e espaço em São José dos Campos destinado a operar em órbita baixa, circular, a 300 km de altitude. O projeto ainda se encontra em fase inicial denominado SARA SUBORBITAL em que seus subsistemas serão verificados em voo. Os principais cálculos a serem realizados, mostrarão resultados, envolvendo algumas grandezas físicas como: medição, velocidade média, aceleração e equações do movimento.

Elaborar um memorial descritivo de cálculos, envolvendo o voo de um satélite.lançado por um veículo de sondagem (VS-40).

1. O tempo de queda de cada soldado.

∆H=V0t + ½ .g.t2

8 = 0 + ½.9,8 . t²

8 = 4,9t²

t² = 8/4,9t² = 1,633

t = √1,633

t = 1,277s

Resposta: O tempo de queda dos soldados será de 1,277s.

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

V = Vo+ g . t

V = 0 + 9,8 . 1,277

V = 12,514m/s

Resposta: A velocidade de que cada soldado será de 12,514 m/s.

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

Convertendo:

Mach 1--------------1225km/h

Mach 9 ------------- X

X= 11,025km/h ÷ 3.6 → 3.062,5m/s

Vy² = Voy² + 2g.∆h

0 = (3.0625)² + 2.(-9,8) .(∆h)

0 = 9.378 – 19,6 ∆h

19,6∆h = 9.378

∆h= 9.378/19.6

∆h =0.478.515 m

Resposta: A altura máxima alcançada pelo SARA será de 0.478.515 m.

Passo 3

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

∆H=V0t + ½ .g.t²

478.515 = 0 + ½ (-9,8).t²

478.515=0 + (-4,9).t²

4,9.t²=478.515

t²=478.515/4.9

t²= 97.656

t = √97.656

t = 9,882 s

Resposta: O tempo gasto será de 9.882 s.

Passo 4 (Equipe)

Elaborar um relatório com as informações trabalhadas nessa etapa e entregá-lo ao professor conforme seu planejamento.

Nessa etapa foi possível colocar em prática o conteúdo apresentado em sala de aula, como Movimento Retilíneo.

Foram utilizados as fórmulas abaixo para calcular o tempo de queda livre, velocidade em queda livre, altura máxima em um lançamento obliquo e o tempo para se alcançar uma determinada altura.

Fórmulas utilizadas:

Função Horária do Espaço (Vertical)

∆H=V0t + ½ .g.t2

Equação da Velocidade Vertical

V = V0+ g . t

Altura Máxima

Vy² = Voy² + 2g.∆h

ETAPA 4

Aula-tema: Movimento em Duas e Três Dimensões.

Essa atividade é importante para compreender os conceitos de lançamento horizontal e oblíquo. Ao final, você terá um memorial descritivo de cálculos de todas as etapas do projeto