A execução de exercícios para o cálculo da velocidade

Passo 01

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 = 300.000 / 0,3048 = 984.251,96 pés.

Passo 02

Segundo informações do projeto amerissagem na água (pouso). Será a 100 km da cidade de Parnaíba. Faça a conversão da distância para milhas náuticas.

100 km = 100.000 x 0,539957 = 53,9957 milhas.

Passo 03

Faça uma leitura do texto apresentado em: http:// WWW.defesabr.com/tecno/tecno_SARA.htm

Passo 04

Segundo informações, a operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local da amerissagem. Suponha que um avião decole do aeroporto de Parnaíba e realize 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. Determine a velocidade média em todo o trecho.

Distância = 100 km

V1 = 50 km/300 km/h

V2 = 50 km/400 km/h

Vm 1 = Δs/Δt

300 = 50/Δt

∆t .300= 50

∆t = 50/300

∆t = 0,1667 h

Vm2 = Δs/Δt

400 = 50/Δt

∆t .400= 50

∆t = 50/400

∆t = 0,1250 h

Vm = Δs/( Δx)

Vm = (100 km/h)/( (0,1667 + 0,1250) )

Vm = 342,818 km/h

Passo 05

Um avião de patrulha marítima P-95 “Bandeirulha”, fabricado pela EMBRAER, pode desenvolver uma velocidade média de 400 km/h. Calcule o tempo gasto por ele para chegar ao pondo de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaíba distante 100 km do ponto do impacto.

Δt = Δs/( Vm)

Δt = 100/( 400)

Δt = 0,25 h . 60 = 15 minutos.

Passo 06

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, calcule a diferença de tempo gasto pelo avião e pelo helicóptero.

Δt = Δs/( Vm)

Δt = (100 km)/( 200 km/h)

Δt = 0,50 h . 60 = 30 minutos

Diferença de tempo gasto e de 15 minutos a mais que o avião.

Passo 7

No momento da amerissagem, o satélite envia um sinal elétrico, que é captado por sensores localizados em três pontos mostrados na tabela. Considerando este sinal viajando a velocidade da luz, determine o tempo gasto para ser captado nas localidades mostradas na tabela. (Dado: velocidade da luz: 300000 km/s).

a)Alcântara – ponto de impacto 338 km

b)Parnaíba – ponto de impacto 100 km

c)São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km

T= 1,12 . 10 ³ s

a) T = x T = 338 T= 112,66 . 10

Vm 3.10

T= 3,33. 10 s

b) T = x T = 100 T= 33,33. 10

Vm 3.10

T= 0,01 s

c) T = x T = 3000 T= 10 ²

Vm 3.10

Passo 8

Calcule 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. Considere seu movimento um MUV. Dado: velocidade do som = Mach 1 = 1225 km/h.

1 Mach = 1225 km/h 1225------- 1 x = 1225 . 9 x = 11025 km/h

X --------- 9

V = S T = 300 T = 0,027 h

T 11025

S = S0 + V0.T + 1/2A(T)2 300 = 0+ 0(0,027210884) + ½ a(0,027)2

300 = 0,729. 10-3a

2

a = 600 a= 823,04. 10³ km/h²

0,729. 10-3

A = V1 –V0A = V1V1 = A .T1

T1 – T0 T1 V1 =823,04. 10³ . 0,027

V1 = 22222 km/h

Passo 9

Calcule 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 March 25, ou vinte e cinco vezes a velocidade do som. Compare essa aceleração com a aceleração da gravidade cujo valor é de 9,8 m/s2.

1 March = 1225 km/h V = 30625 km/h X = 288 km

25 March = V V0 = 22222 km/h

V2 = V02 + 2A(X – X0)

306252 = 222222 + 2A(288 – 0)

937890625 = 493817284 + 576A

576A = 937890625 – 493817284

A = 444073341

576

A = 770960,6615 km/h2 A = 2214155,7393 m/s2

21852,62646 vezes maior que a da gravidade.

Comparação = 2214155,7393 =

9,8