ENGENHARIA PRODUÇÃO ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

Sumaré 02 de Dezembro de 2014.

ENGENHARIA PRODUÇÃO

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

FISICA 1

4º e 5º PERIODOS

Professor:

 

1. OBJETIVO

Dar Continuidade a ATPS nas etapas 4 e 5, sendo movimento em Duas e Três Dimensões.

1.  DESAFIO

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

1. AULA-TEMA: Movimento em duas e Três Dimensões

Passo 1-

Ao Realizar 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/s e o movimento executado livre da resistência do ar. [pic 2]

Y = Yo + Voy – gT²  

304,8 = 0 + 0 – 9,8 T²/2  

304,8 = - 9,8T²/2  

304,8 = -4,9T²  

T² = 304,8/4,9  [pic 3]

T²= 62,20 s

Passo 02

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

X = Xo + Vox . T  

X =  0 + 111,1 . 7,88  [pic 4]

X = 875.5 m.

Passo 03

 1. Calcular para a situação apresentada no Passo 1, as componentes de velocidade da boia ao chegar ao solo.

V = 111.1 m/s  

1000 pés = 304,8 m  

S = 9,8 m/s²  

h = Vo T - g T²  

304,8 = 0 – 9,8T²/2  

304,8 = - 4,9T²  

T² = 304,8/4,9  

T² = 62,20  [pic 5]

T = 7,88 s.  

2 -  Determine a velocidade resultante da bóia ao chegar à superfície da água.  

(77,32)² + (111,1)² = V²  

V² = (77,22)² + (111,11)²

V² = 5.962,92 + 12.345,43

V = √18.308,35[pic 6]

V = 135,30m/s

Passo 04

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

Conforme os cálculos realizados na etapa 4, consideramos um lançamento Horizontal onde a massa ao se cair ou jogada, não fará a curva necessária, sendo assim, alternando a distância percorrida.

ETAPA 05

Passo 01

Verificar que antes do 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 oblíquo e a aceleração constante igual a g. Adotar uma inclinação na plataforma de lançamento de 30º em relação à horizontal e o alcance máximo de 338 km. Determinar a velocidade inicial de lançamento.
338km=338000m

A = (V02.Senα2)/g338000 = (V02. Sem 30. 2)/ 9,8338000. 9,8 = V02. 0,5 . 23.312.400 = V02. 1

V = √3.312.400[pic 7]

 V = 1.820 m/s

Passo 02

Fazer as atividades solicitadas a seguir.

1. Determinar as componentes da velocidade vetorial de impacto na água para a situação analisada no passo anterior:
Vx=V0 Cos θ.
Vx=1955,7.Cos.30
Vx≈1693,6m/s
[pic 8]

Vxy=(1697,6î + 977,8j)
Vy=V0 Sen θ.
Vy=1955,7 Sen 30
Vy≈977,8m/s
[pic 9]

2. Fazer um esboço em duas dimensões (x-y) do movimento parabólico executado pelo satélite desde seu lançamento até o pouso, mostrando em 5 pontos principais da trajetória as seguintes características modeladas como: Posição, velocidade, aceleração para o caso em que o foguete está livre da resistência do ar e submetido à aceleração da gravidade 9,8 m/s2. Adotar os dados apresentados no passo anterior. Para uma melhor distribuição dos dados, escolher o ponto de lançamento, o vértice, o pouso e dois pontos intermediários a mesma altura no eixo y.
Vy²=V0y²-2g(y-y0)