ATPS movimento rectilíneo

1. Determinar os componentes da velocidade vetorial de impacto na água para a situação analisada no passo anterior. ETAPA 3 (tempo para realização: 4 horas)

Aula-tema: Movimento Retilíneo

Essa etapa é importante para aplicar e compreender o conceito de Movimento uniformemente variado livre da resistência do ar. Simular os movimentos executados quando os corpos estão submetidos a uma aceleração constante igual a 9,8 m/s2. Essa etapa de modelagem do projeto SARA está relacionada aos conceitos de lançamento oblíquo. Ao final, você terá um memorial descritivo de cálculos de todas as etapas do projeto desde o lançamento até o resgate do satélite.

Para realizá-la, execute os passos a seguir:

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Considerar que dois soldados da equipe de resgate, ao chegar ao local da queda do satélite e ao verificar sua localização saltam ao lado do objeto de uma altura de 8m. Considerar que o helicóptero está com velocidade vertical e horizontal nula em relação ao nível da água. Adotando g =9,8 m/s2.

- Resolução:

Y – y0 = 8

V0 y = m/s²

G = 9,8 M/s²

Y – y0 = Y 0 y t+ g.t² => 8 = 0.t +9,8t² => 8 / 4,9 = t² =>1,63 = t² => 1,63 = t =>T = 1,28 s

2

Resposta: T = 1,28 s

Passo 2 (Equipe)

Tomar como base, as informações apresentadas acima e determinar:

O tempo de queda de cada soldado.

- Resolução:

S=S+V0t+gt²=>∆S=9,8t²=>∆S=9,8t²=>8=4.9t²=>t = 1,27s

2 2 2

- Resposta: 1,27s

A velocidade de cada soldado ao atingir a superfície da água, utilizando para isso os dados do passo anterior.

- Resolução:

V = v0 + g.t => V = 0 + 9,8 x 1,28 => V = 12,54 m/s

- Resposta: V = 12,54 m/s

Qual seria a altura máxima alcançada pelo SARA SUBORBITAL, considerando que o mesmo foi lançado com uma velocidade inicial de Mach 9 livre da resistência do ar e submetido somente à aceleração da gravidade

- Resolução:

Vy = V0y² - 2.g.y => 0² = 11025² - 2. 9,8. y =>0=121550625 =-19,6y=>121550625/-19,6 = y

y = 6201.562,5 m

- Resposta: A = 6201.562,5 m

Passo 3 (Equipe)

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

- Resolução:

T = V0/g =>T = 11025/9.8 => T =1.125 s

- Resposta: T =1.125 s

Passo 4 (Equipe)

Elaborar um relatório com as informações trabalhadas nessa etapa e entregá-lo ao professor conforme seu planejamento.

ETAPA 4 (tempo para realização: 4 horas)

Aula-tema: Movimento em Duas e Três Dimensões.

Essa atividade é importante para compreender os conceitos de lançamento horizontal e oblíquo. Ao final, você terá um memorial descritivo de cálculos de todas as etapas do projeto desde o lançamento até o resgate do satélite.

Para realizá-la, é importante seguir os passos descritos. Para realizá-la, execute os passos a seguir:

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

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.

- Resolução:

V = 400 km/h 3,5 = 111,11 ms

1 pé = 3,048 m

1000 pés = Y

Y = 4000 X 3,048 m

Y = 304,84

Y – y0 = V0yt+g.t² => 304,8 = 0.t+9,8t² = >304,8 =t² => 62,20 =t² => t= 62,20 => t=7,885

2 2 4,9

- Resposta: t=7,885

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Figura 9 – Satélite

Passo 2 (Equipe)

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

- Resolução:

X – x0 = V0x.t

D= 111,11.7,88 = > d= 875,50 m