ATPS Fisica I Etapas 1 E 2

DESAFIO:

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. Nas figuras apresentadas a seguir, pode-se ver o VS-40 e o satélite SARA. Para maiores informações sobre o projeto SARA, pode-se consultar o site do Instituto de Aeronáutica e espaço do Ministério da Defesa do Brasil. Disponível em: http://www.iae.cta.br/?action=sara. Acesso em: 29 mar. 2012.

O projeto SARA compreende a fase de modelagem e ensaios tanto no solo quanto em voo. Seu lançamento será a partir do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) no Maranhão. O CLA tem capacidade de colocar em órbita satélites com missões pacíficas e integradoras, favorecendo, assim, a comunicação e a pesquisa, de forma a contribuir para a melhoria da qualidade de vida do homem.

Pode-se consultar mais sobre o Centro de Lançamento de Alcântara (CLA). Disponível em: <http://www.cla.aer.mil.br>. Acesso em: 28 mar. 2012.

OBJETIVO DO DESAFIO:

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

ETAPA 1

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, você compreenderá a importância científica, tecnológica e social para o Brasil desse importante projeto.

Destacamos também que nessa etapa é importante que estudar e compreender o conceito de velocidade média. Uma técnica eficiente para a solução de qualquer problema parte de um sólido entendimento do conceito e posteriormente a aplicação correta da expressão matemática adequada.

Para realizá-la, execute os passos a seguir.

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).

RESPOSTA:

300 km = 984.251,97 pés.

Pés Quilômetros

3.280,8399 01

X 300

X = 300 * 3280,8399

X = 984.251,97 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.

RESPOSTA:

100 km = 54 milhas náuticas.

Milha náutica Quilômetros

01 1,852

X 100

1,852*X = 100

X = 100

1,852

X = 54.

PASSO 3:

Fazer uma leitura do texto “O projeto SARA e os hipersônicos”. Disponível em: http://www.defesabr.com/Tecno/tecno_SARA.htm. Acesso em: 28 mar. 2012.

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. (O mapa apresentado na figura 6 a seguir é apenas para ilustração).

RESPOSTA:

Primeiro trecho:

Vm = ∆S

∆t

Vm = velocidade média.

∆S = variação do espaço.

∆t = variação do tempo.

Reajustando:

∆t = ∆S

Vm

∆t = 50

300

∆t = 0,167 h

Segundo trecho:

∆t = ∆S

Vm

∆t = 50

400

∆t = 0,125 h

Para cálculo da Vm:

Vm = ∆S

∆t

Vm = 700

0,167 + 0,125

Vm = 100

0,292

Vm = 342,47 km/h

ETAPA 2

Aula-tema:

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.

Para realizá-la, executar os passos a