Aplicação e compreensão do conceito de movimento uniformemente modificado

SEGURANÇA DE LABORATORIO

1 INTRODUÇÃO

O tópico de segurança em laboratório (como segurança em geral) é dos mais difíceis de ser tratados, pois a maioria das pessoas tem a tendência em pensar que os acidentes não acontecerão com elas. Afinal sempre pensamos que “temos o controle da situação” ou “sabemos perfeitamente o que estamos fazendo”. Ou ainda: “pode deixar, já fiz isto tantas

vezes e nada aconteceu”. Quanto a esta última afirmativa é bom lembrar que a ação que representa um risco de acidente, realizada várias vezes com “sucesso”, isto é, sem a ocorrência de um acidente, não fornece créditos para o futuro. No momento em que um acidente ocorrer, as suas conseqüências serão imediatamente sentidas - queimaduras, cortes ou mesmo eventos mais graves. Observe que, até aqui, falamos em ocorrência de acidentes.

Cabe ressaltar que

Os acidentes não ocorrem. Eles são causados.

2 GRANDEZAS FÍSICAS EMOVIMENTO RETILÍNEO

Nesta etapa destacamos as conversões de unidades, pois a coerência entre os sistemas de unidades envolvidas é necessária para garantir o sucesso na solução da situação problema. Compreender a importância científica, tecnológica e social para o Brasil desse importante projeto.

2.1 Passo 1

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

Figura 1 – avião Bandeirulha.

Têm-se:

Logo:

Considerar também que 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, calculara diferença de tempo gasto pelo avião e pelo helicóptero.

Figura 2 – helicóptero UH-1H-Iroquois.

Tem se:

Logo:

A diferença entre os tempos obtidos pelo avião e o helicóptero é de equivalente há 15 minutos, como mostra o cálculo abaixo.

2.2 Passo 2

Considerar que no momento da amerissagem, o satélite envia um sinal elétrico, que é captado por sensores localizados em três pontos mostrados na tabela. Considerando esse sinal viajando a velocidade da luz, determinar o tempo gasto para ser captado nas localidadesmostradas na tabela 1. (Dado: velocidade da luz: 300.000 km/s)

Tabela 1 – Tempo gasto para sinal ser captado.

2.3 Passo 3

Calcular:

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

Têm-se:

Logo:

Sendo assim:

Por fim:

(Passo 4) Com base nos cálculos descritos acima a velocidade final adquirida pelo SARA é de ou mach 18.

2. 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 Mach 25, ou vinte e cinco vezes a velocidade do som. Comparar essa aceleração com a aceleração da gravidade cujo valor é de 9,8 m/s.

Sabendo que:

Logo:

Por fim:

(Passo 4) Enfim, segundo os cálculos a aceleração encontrada é 22,23 vezes maior que aceleração da gravidade.

3. Calcular o tempo gasto nesse trajeto de reentrada, adotando os dados dos passos anteriores.

Tem se:

Logo:

(Passo 4) Portanto o tempo gasto nesse trajeto é de aproximadamente 39s.

3 MOVIMENTO RETILÍNEO

Essa etapa é importante para aplicar e compreender o conceito de Movimento uniformemente variado livre da resistênciado ar. Simulando 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.

3.1 Passo 1

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.

3.2 Passo 2

Tomar como base, as informações apresentadas acima e determinar:

1. O tempo de queda de cada soldado.

(Passo 4) Portanto, o tempo de queda de cada soldado é de 1,28s, uma vez que não foi dada a massa dos soldados.

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

(Passo 4) Portanto, a velocidade de cada soldado é de 12,54m/s, uma vez que não foi dada a massa de cada soldado.

3. 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.

(Passo 4) Segundo os cálculos descritos acima a altura máxima alcançada pelo SARA é de 6201562,5m.

3.3