ATPS FISICA I

DESENVOLVIMENTO

ETAPA 1

Passo 1

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

3.280,83 Pés = 1 km

Logo: 3.280,83 x 300 = 984.024,90 pés.

Portanto: 300 km = 984.249 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.

1 milha náutica = 1,852 km

Logo: 1 mn = 1,852 km

X mn = 100 km

= 54 milhas náuticas

Portanto: 100 km = 54 milhas náuticas

Passo 3

Fazer uma leitura do texto “O projeto SARA e os hipersônicos”.

Passo 4

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.

1ª parte)

300 = 50 / t

T = 50 / 300

T = 0,166 h

2ª parte)

400 = 50 / t

T = 50 / 400

T = 0,125 h

T1 + T2 = 0,166 + 0,125 = 0,291 minutos

Vm = s / t

Vm = 100 / 0,291

Vm = 343,64 Km/h

A Velocidade média em todo o trecho é de 343,64 Km/h

ETAPA 2

Passo 1

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.

D = V / T

100 = 400 / T

T = 100 / 400

T = 0,25 h = 15 minutos

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.

D = V / T

100 = 200 / T

T = 100 / 200

T = 0,5 h = 30 minutos

Diferença de tempo entre as viagens

15 minutos.

Passo 2

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

D = V / T

338 = 300000 / T

T = 338 / 300000

T = 0,001126 s

Parnaíba – ponto de impacto 100 km

D = V / T

100 = 300000 / T

T = 100 / 300000

T = 3,33 x 10 ^-4 s

São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km

D = V / T

3000 = 300000 / T

T = 3000 / 300000

T = 0,01 s

Passo 3

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.

Mach 1 = 1225 Km/h

Mach 9 x 1225 = 11025 Km/h

Vm = 11025 Km/h

D = V / T

300 = 11025 / T

T = 300 / 11025

T = 0,027 h =

V = V0 + G x T

V = 0 + 9,81 x 0,027

V = 0,265

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.

Mach 1 = 1225 Km/h

Mach 25 x 1225 = 30625km/h

V = D / T

30625 = 288 / T

T = 288/306258

T = 0,009h

V = V0 + AT

30625 = 360,15 + A x 0,009

30625 - 360,15 = A x 0,009

30264,85