FÍSICA ATPP

Universidade Anhanguera de Sorocaba

Engenharia de produção

Física 1.

ATPS FÍSICA

Projeto sara (Satélite de reentrada atmosférica) (Etapa 4 e 5)

Turma 1 (primeiro semestre)

Stéfanie Carla Bosco 74744685801

Marcele Carla Bosco 7252606661

Jadir Junior 7090579104

Luclério Silva Gomes 7474608187

Izabela Cristina Ribeiro 7423607696

Felipe Nunes Siqueira 7679755433

Prof. Dr. Luiz Fernando Charbel

Data: 21/11/13 Quinta feira

Sorocaba São Paulo

INTRODUÇÃO

Etapa 4: Movimento em Duas e Três Dimensões

Passo 1 Tempo de queda da boia

Passo 2 Posição e alcance da boia

Passo 3 Calculo da velocidade da boia, Velocidade resultante

Etapa 5::Movimento em duas e três dimensões

Passo 1 Calculo de velocidade

Passo 2 Componentes da velocidade.

Passo 3 e 4 Relatório

Etapa 4

Passo 1

Ler o texto e considerar o cenário apresentado a seguir:

Para efetuar o resgate do Satélite, ao chegar ao local, o avião patrulha lança horizontalmente uma bóia sinalizadora. Considerar que o avião está voando a uma velocidade constante de 400 km/h, a uma altitude de 1000 pés acima da superfície da água, calcular o tempo de queda da boia, considerando para a situação g = 9,8 m/s2 e o movimento executado livre da resistência do ar.

1000 pés=304,8 m

∆S=V0 – G T2/2

304,8=0-9,8 T2/2

304,8=4,9T2

T=7,886s

Passo 2

Considerar os dados da situação do Passo 1 e calcular o alcance horizontal da boia:

400km/h=111,11m/s

∆S= V.T

∆S=111,11m/s . 7,886s

∆S= 876,21m

Passo 3 (Equipe)

1. Calcular para a situação apresentada no Passo 1, as componentes de velocidade da boia ao chegar ao solo:

V = V0 + GT

V = G . T

V = 9,8 . 7,88

V = 77,22 m/s

V=278km/h ou 77,22

2. Determinar a velocidade resultante da boia ao chegar à superfície da água.

Vr= 111,11m/s + 77,22m/s

Vr=188,30m/s

Vr=678km/h

Etapa 5

Passo 1

Verificar que antes do lançamento real do SARA SUBORBITAL, alguns testes e simulações deverão ser feitos. Para uma situação ideal livre da resistência do ar, vamos considerar a trajetória parabólica como num lançamento oblíquo e a aceleração constante igual a g. Adotar uma inclinação na plataforma de lançamento de 30º em relação à horizontal e o alcance máximo de 338 km. Determinar a velocidade inicial de lançamento.

A componente vertical da velocidade é dada por

vy = v0 senθ - gt

Assim o tempo necessário para anular a velocidade é:

0 = v0 senθ - gt

t = (v0/g) senθ

Tempo usado para subir e cair:

t = 2 (v0/g) senθ

Na horizontal temos que

x = (v0 cosθ) t

Sendo assim

A = (v0 cosθ) [2 (v0/g) senθ ]

será o alcance

A = (v0² /g) 2 cosθ senθ

Usando que 2 cosθ senθ = sen2θ

Sendo assim

A = (v0² /g) sen2θ

v0² = Ag /sen2θ

v0 = √[ Ag /sen2θ ]

substituindo os dados fornecidos

v0 = √[ 338 . 10/ sen2.30º ]

v0 = √[ 3380/ sen60º ]

usando que sen 60º ≈ 0,87

v0 = √[ 3380/ 0,87 ]

v0 ≈ √[ 3385 ]

v0 ≈ 58,2 km/s

Passo 2

1. Determinar as componentes da velocidade vetorial de impacto na água para a situação

analisada no passo anterior:

vx = v0 cosθ

vy = v0 senθ

Temos que

vx = 58,2