ATPS: O Projeto SARA e as Grandezas Físicas Envolvidas

O Projeto SARA e as Grandezas Físicas Envolvidas

Trabalho desenvolvido na disciplina de Física I, apresentado à Anhanguera Educacional como exigência para a avaliação da Atividade Prática Supervisionada.

Orientador: Éder

Campo Grande/MS, outubro de 2014.

INTRODUÇÃO

Este trabalho tem com objetivo elaborar um memorial descritivo de cálculos, envolvendo o voo de um satélite lançado por um veículo de sondagem (VS-40), utilizando como ferramenta para a resolução dos cálculos algumas grandezas físicas como a medição, velocidade média, aceleração e equações do movimento, além da conversão de unidades.

Os cálculos envolvidos ajudam a compreender em uma linguagem um pouco mais simples, o que se passa durante curso de um satélite, desde o lançamento do foguete até o pouso e o resgate do móvel na água, ou ainda compreender as medições que são feitas em unidades de medida pouco utilizadas no cotidiano.

SARA Suborbital: Grandezas Físicas

Etapa 1

Passo I

A altura máxima atingida pelo VS-40 é de 300 km, porém quando se trata de altura a unidade geralmente adotada é a unidade pés. Esta conversão pode ser feita da seguinte forma:

1 pés= 0,3048 m

1 km= 1000 m

300 km 1000 m 1 pés

1 km 0,3048 m

Considerando o cálculo acima a altura máxima, em pés, atingida pelo VS-40 foi de aproximadamente 984.251,87 pés.

Passo II

A o projeto de amerissagem na água ocorrerá a 100 km da cidade de Parnaíba, o qual pode ser convertido para milhas náuticas, como mostra o cálculo a seguir.

1 milha náutica= 1.852 m

1 km = 1000 m

100 km 1000 m 1 Mn

1 km 1.852 m

Como mostra o cálculo efetuado acima, distância do ponto de amerissagem na água até a cidade de Parnaíba é de aproximadamente 53,995 milhas náuticas.

Passo IV

O avião de resgate parte de Parnaíba a 100 km de distância do ponto de amerissagem, fazendo os primeiros 50 km a 300 km/h e os 50 km finais a 400 km/h. A velocidade média escalar, considerando os dois trechos, pode ser calculada da seguinte forma:

Vmed= trecho 1| 300=

trecho 2| 400=

Smed= Smed= Smed

A velocidade escalar média dos dois trechos foi de aproximadamente 342,93 km/h.

Etapa 2

Passo I

O avião Bandeirulha desenvolve velocidade de 400 km/h, percorrendo a distância de 100 km até o ponto de amerissagem. O tempo gasto por ele neste percurso pode ser calculado desta maneira

Smed= 400=

O helicóptero parte do mesmo ponto que o avião, porém com velocidade menor, 200 kmh.

Smed= 200=

Com os cálculos do tempo gasto pelo helicóptero e o avião, apresentados acima, é possível calcular a diferença de tempo gasto por eles, como é demonstrado abaixo.

Diferença= tempo helicóptero – tempo avião

t= 0,5 – 0,25 t= 0,25 h ou 15 minutos de diferença, sendo o avião 15 minutos mais rápido que o avião.

Passo II

Alcântara|

Vmed=300.000 km/s 300.000=

=?

=338 km

Parnaíba|

Vmed=300.000 km/s 300.000=

=?

=100 km

São José dos Campos|

Vmed=300.000 km/s 300.000=

=?

=3.000 km

A partir dos cálculos efetuados acima é possível perceber que o sinal emitido é muito rápido. Fazendo uma comparação entre a velocidade do sinal e o carro mais rápido do mundo, o Venom GT, da montadora Hennessey, que atingiu a impressionante marca de 435,3 km/h, o carro levaria aproximadamente 13 minutos e 48 segundos para atingir Alcântara (ponto mais próximo), que está a 100 km de distância do ponto que o sinal será emitido. Isso tudo claro se o carro fizesse o percurso em velocidade máxima o tempo todo e desprezando o atrito com o ar e se a estrada fosse uma linha reta desde o ponto de amerissagem até a cidade de Parnaíba.

Passo III

Calcular:

1. A velocidade