ATPS física

1- Considerar que dois soldados da equipe de resgate, ao chegar no local da queda do satélite e ao verificar sua localização saltam ao lado do objeto de uma altura de 8m. Considere que o helicóptero está com a velocidade vertical e horizontal nula em relação ao nível da água. Adotando g=9,82/s2, determine o tempo de queda do soldado.

S=S0+V0t+gt^2/2

0=8-0-9,82t^2/2

8=9,82t^2/2

8/4,91=t^2

t=1,27s

2- O tempo de queda de cada soldado.

V=V0+gt

V=0-9,82x1,27

V=12,47 m/s

3- Qual seria a altura máxima alcançada pela SARA SUBORBITAL considerando que o mesmo foi lançado com a velocidade inicial de Mach 9 livre da resistência do ar e submetido somente a aceleração da gravidade.

Mach 9 =9x1.225=11.025km/h

V^2=V0^2-2g∆S

0=11.025-2x9,82x∆S

11.025=19,64∆S

∆S=561,35 m

4 – Calcular o tempo gasto para o SARA SUBORBITAL atingir a altura máxima.

V=V0+gt

0=11.025-9,82t

t=1.122,71s

ou

t=18,71min

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

1000 pés=304,8 m

S=S0+V0t-gt2/2

0=304,8+0t-9,82t2/2

304,8=4,91t2

62,08=t2

t=7,88s

2 – Considerar os dados da situação do Passo 1 e calcule o alcance horizontal da bóia.

400km/h=111,11m/s

S=S0+V0t

S=0+111,11x7,88

S=875,5468m

3 – Calcule para a situação apresentada no Passo 1, as componentes de velocidade da bóia ao chegar ao solo.

V=V0+at

V=0+9,82x7,88

V=77,38 m/s na vertical e,

V=111,11 m/s na horizontal

4 – Determine a velocidade resultante da bóia ao chegar à superfície da água.

R2=(111,11)2+(77,38)2

R2=12.345,43+5.987,66

R2=18.333,09

R=135,40m/s

1 – Verificar que antes 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 obliquo e a aceleração constante igual a g. Adote uma inclinação na plataforma de lançamento de 30° em relação à horizontal e o alcance máximo de 338 km. Determine a velocidade inicial de lançamento.

Vx=V0.cos30 ( Vy=V0.sen30

V=Vy0-gt ( 0=Vy0-gt ( t=Vy0/g ( 2t=2Vy0/g

S=S0+Vxt ( ∆S=Vxt ( ∆S=Vx2Vy/g

338.103=V0.cos30.2.V0.sen30/g