ATPS: Execução de cálculos físicos com o uso de velocidades, distâncias e tempo, e também transformação de unidades de medida da pesquisa do projeto Sara Suborbital

Atividades Práticas Supervisionadas: Memorial descritivo de cálculos do vôo de um satélite lançado por um veículo de sondagem- SARA (Satélite de Reentrada Atmosférica).

Introdução

O Sara Suborbital consiste em uma plataforma suborbital de 350 kg que será lançada através de um veículo de sondagem VS- 40 a partir do Centro de Lançamento de Alcântara (MA). Os experimentos embarcados no Sara Suborbital terão caráter científico ou tecnológico e serão acionados após a separação da plataforma do veículo lançador VS- 40, sendo que o satélite alcançará seu apogeu a cerca de 300 km de altitude.

O Subsistema Estrutural do veículo será responsável tanto pela resistência as cargas de vôo quanto pela proteção térmica nas fases mais críticas da missão, além do impacto com a água que ocorrerá no retorno do satélite em sua amerissagem a cerca de 100 km da cidade de Parnaíba (PI), onde será coordenada a operação de resgate e após a retirada dos experimentos a plataforma retornará para Alcântara.

Objetivo

O objetivo deste trabalho é realizar cálculos físicos envolvendo velocidades, distâncias e tempos, além da conversão de unidades de medidas a partir do estudo do projeto Sara Suborbital.

Materiais e Métodos

O projeto Sara Suborbital foi estudado pelo material contido na ATPS e em pesquisas de internet, sendo utilizados para a realização dos cálculos os métodos desenvolvidos em sala de aula.

Resultados e Discussões

Efetuando cálculos a partir das informações fornecidas pela ATPS foi possível chegar aos seguintes resultados:

- Etapa 1- Passo 1- Altura máxima 300 km = 984 252 pés;

- Passo 2- Distância de 100 km = 54 milhas náuticas;

- Passo 4- Velocidade média no trecho de 100 km, sendo 50 km a 300 km/h e 50 km a 400 km/h = 342,5 km/h;

- Etapa 2- Passo 1- Tempo gasto pelo avião P-95 para chegar ao ponto de amerissagem = 0,25 h;

Tempo gasto pelo helicóptero UH-1H-Iroquois = 0,50 h;

Diferença entre o tempo gasto pelo avião e pelo helicóptero = 0,25 h;

- Passo 2- Tempo gasto para o sinal do satélite ser captado em:

Alcântara = 1,127*〖10〗^(-3) s

Parnaíba = 3,333*〖10〗^(-4) s

São José dos Campos = 0,01 s

- Passo 3- 1- Velocidade final adquirida pelo Sara Suborbital = 22 222 km/h;

2- Aceleração adquirida pelo Sara Suborbital na trajetória de reentrada na troposfera = 629,5 km/h^2;

A aceleração da gravidade (g) é 201,8 vezes maior que a aceleração (a) adquirida na trajetória de reentrada;

3- Tempo gasto no trajeto de reentrada = 0,011h;

- Etapa 3- Passo 2- 1- Tempo de queda do soldado = 1,3 s;

2- Velocidade do soldado ao atingir a superfície