Conversão de unidades de distância e velocidade

INTRODUÇÃO

No decorrer deste trabalho que é o último relatório das atividades práticas supervisionadas, ATPS, temos o relatório final contendo todas as etapas anteriores e também as etapas três e quatro conforme proposto no desafio.

Na etapa um trabalhamos com as conversões de unidades de medida de distancia e velocidade basicamente. Já na segunda etapa, tivemos também as conversões de unidades, porém com o foco em calcular as velocidades das aeronaves para resgate do satélite. Neste passo, estão os cálculos do tempo médio gasto pela aeronave P-95 e pelo Helicóptero 1-H para chegar ao ponto de amerissagem do satélite e não nos esqueçamos dos cálculos do tempo que o sinal elétrico enviado por ele levou para chegar aos destinos no momento da amerissagem. Com base no estudo do movimento retilíneo apresentaremos os cálculos efetuados para determinar a velocidade final durante a decolagem do SARA até a altura de 300 km, o tempo gasto até a sua amerissagem e sua aceleração na reentrada atmosférica de acordo com a variação da sua velocidade.

Na realização da etapa três, pudemos verificar com base no estudo do movimento uniformemente variado qual a velocidade os soldados atingem a agua saltando de uma altura de aproximadamente 10 metros e também a altura máxima atingida pelo SARA e o seu tempo de subida.

Finalmente na etapa quatro temos o estudo de um lançamento obliquo. Quando a aeronave de patrulha P-95, já citada acima, lança uma boia de sinalização a uma altura aproximada de 300 metros com a velocidade de 400 km/h. Temos os cálculos de alcance, velocidade da boia ao tocar a água e a velocidade resultante que é resultado da soma dos vetores velocidade horizontal e vertical.

Etapa 1 – Grandezas físicas e movimento retilíneo

Passo 1

Neste passo converteremos a altitude do Apogeu que está em quilômetros (km), para a unidade de pés (pés). Aqui temos duas formas de escrever os valores, na sua forma decimal e a outra em notação cientifica. No sistema decimal trabalharíamos com números muito extensos, dificultando a compreensão, por isso a utilização de notação cientifica. Note que a equação foi resolvida utilizando-se a notação cientifica e por ultimo o resultado é convertido para o sistema decimal.

Segue abaixo a resolução deste passo.

h=300km=3,0*〖10〗^5 m

1pé=30,48=3,048*〖10〗^(-1) m

h=(3,00*〖10〗^5)/(3,048*〖10〗^(-1) )

h=9,84251969*〖10〗^5 pés

h=984251,9685 pés

Passo 2

Na elaboração deste passo vamos converter a distancia de pouso na água, que será a 100 km de distancia da cidade de Parnaíba, para milhas náuticas.

1km=1000m=1,0*〖10〗^3 m

1milha náutica=1853m=1,853km

dist.=100*1,853

dist.=185,3 milhas náuticas

Passo 3

O projeto SARA e os Hipersônicos

O projeto SARA que quer dizer Satélite de Reentrada Atmosférica tem por objetivos criar uma plataforma para realização de experimentos em ambientes com micro gravidade e ainda desenvolver tecnologias e estruturas para suportar a reentrada na atmosfera terrestre. A longo prazo também visa o desenvolvimento de um veiculo hipersônico, o 14-X.

Toda essa tecnologia está sendo desenvolvida por técnicos brasileiros e feito inteiramente no Brasil. O projeto do satélite de reentrada atmosférica, SARA, é desenvolvido no Instituo de Aeronáutica e Espaço (IEA), em São José dos Campos, SP. Já a base de lançamento está localizado no estado do Maranhão, no Centro de Lançamento de Alcântara.

Futuramente, o projeto pode abrir possibilidades de pesquisas em diversas áreas, tais como biologia, biotecnologia, medicina entre outros.

Quanto aos hipersônicos, também é objetivo do projeto o desenvolvimento de estruturas que suportem a reentrada atmosférica e não ameace os sistemas das naves que estarão em orbita. Outro projeto semelhante é o alemão Shefex (Sharp Edge Experiment) que está pesquisando formas aerodinâmicas para a reentrada.

As maiores dificuldades encontradas pelos pesquisadores brasileiros, é o desenvolvimento de um sistema de recuperação das aeronaves que retornam a atmosfera terrestre. Os dados do projeto europeu revelam que as falhas no sistema de paraquedas podem chegar a 20% e a maneira que se encontrou para minimizar ao máximo e reverter essa situação foi investindo em ensaios funcionais, onde todos os itens são investigados sistematicamente e o desempenho de cada um deles é avaliado.

O SARA pode se tornar uma plataforma industrial orbital para qualificação de componentes especiais a um custo baixo, isso sem dizer que as portas de negócios se abrirão para o Brasil. Também é uma forma do país se manter conectado a nova geração de veículos de reentrada atmosférica.

Esse pequeno, porém complexo projeto é uma forma de desenvolvermos nossa própria tecnologia para veículos supersônicos, satélites de reentrada atmosférica assim como a norte americana NASA com seu primeiro ônibus espacial e o russo Buran, este também ônibus espacial. O que ainda falta na nossa amada pátria são politicas de incentivo financeiro às pesquisas científicas.

Passo 4

Na resolução deste passo, vamos verificar qual a velocidade média do avião de patrulha que será usado na missão de resgate que será coordenada na cidade de Parnaíba. Então temos que o trecho percorrido será de 100 km, com uma velocidade média nos primeiros 50 km de 300 km/h e os 50 km restantes será uma velocidade media de 400 km/h.

Temos:

Primeira parte do trajeto.

v=l/∆t

300km/h=50km/〖∆t〗_1

〖∆t〗_1=50km/(300km/h)

〖∆t〗_1=0,167 h

Convertendo o resultado em minutos temos:

〖∆t〗_1=10 min.

Segunda parte do trajeto.

v=l/∆t