ATPS DE FÍSICA I

ATPS FÍSICA I

Passo 1 (Equipe) Realizar a conversão da altura máxima 300 km (apogeu) baseado nas informações acima para a unidade pés (Consultar uma tabela para fazer essa conversão).

300 km = 300000 m

1 pés -------- 0,3048 m

X pés ------- 300.000 m

0,3048 m x = 300.000 m

X = 300.000 / 0,3048

X= 984.251,97 pés

Passo 2 (Equipe) Considerar as informações do projeto amerissagem na água (pouso). Será a 100 km da cidade de Parnaíba. Fazer a conversão da distância para milhas náuticas.

100 km = 100000 m

1 milha náutica = 1,852 m

1 milha náuticas --------1,852 m

x milhas náuticas -------100.000 m

1,852 m x = 100.000 m

X = 100.000 / 1,852

X = 53,995 Milhas náuticas

Passo 03

Leitura do texto apresentado em:

http:// WWW.defesabr.com/tecno/tecno_SARA.htm

Passo 4 (Equipe) Considerar que a operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local da amerissagem. Supondo que um avião decole do aeroporto de Parnaíba, realizar a viagem em duas etapas, sendo a metade 50 km a uma velocidade de 300 km/h e a segunda metade a 400 km/h. Determinar a velocidade média em todo o trecho. (O mapa apresentado na figura 6 a seguir é apenas para ilustração).

Distância = 100 km

V1 = 50 km/300 km/h

V2 = 50 km/400 km/h

Vm 1 = Δs/Δt Vm2 = Δs/Δt Vm = Δs/Δt

300 = 50/Δt 400 = 50/Δt Vm = 100 km/h / (0,1667 h+ 0,1250 h)

∆.300= 50 ∆t.400= 50 Vm = 342,82 km/h

∆t = 50/300 ∆t = 50/400

∆t = 0,1667 h ∆t = 0,1250 h

Passo 5 (Equipe) Um avião de patrulha marítima P-95 “Bandeirulha”, fabricado pela EMBRAER, pode desenvolver uma velocidade média de 400 km/h. Calcule o tempo gasto por ele para chegar ao pondo de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaíba distante 100 km do ponto do impacto.

Vm = Δs/Δt

Δt = Δs/Vm

Δt = 100km / 400 km/h

Δt = 0,25 h.60 = 15 minutos.

Passo 6 (Equipe) 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, calcule a diferença de tempo gasto pelo avião e pelo helicóptero.

Δt = Δs / Vm

Δt = 100 km / 200 km/h

Δt = 0,50 h. 60 = 30 minutos

Diferença de tempo gasto e de 15 minutos a mais que o avião.

Passo 7 (Equipe) – No momento da amerissagem, o satélite envia um sinal elétrico, que é captado por sensores localizados em três pontos mostrados na tabela. Considerando este sinal viajando a velocidade da luz, determine o tempo gasto para ser captado nas localidades mostradas na tabela. (Dado: velocidade da luz: 300.000 km/s).

Alcântara – ponto de impacto 338 km

Parnaíba – ponto de impacto 100 km

São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km

a) b) c)

t=? t=? t=?

S=338 km S=100 km S=3000 km

V=300.000 km/s V=300.000 km/s V=300.000 km/s

t=338/300000 t=100/300000 t=3000/300000

t=0,00112s t=0,000333s t=0,01s

t=1,12.10-3s t=3,33.10-4s t=1.10-2s

Passo 8 (Equipe) – Calcule 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. Considere seu movimento um MUV. Dado: velocidade do som = Mach 1 = 1.225 km/h.

1 Mach = 1225 km/h

1.225km/h . 9 = 11025 km/h

Vm = Δs/ Δt

Δt = 300/11025

Δt = 0,027 h

S = S0 + V0.T + 1/2a(T)2 A = v/t

300 = 0+ 0(0,027) + ½ a(0,027)2 v = A . Δt

300 = a. 0,000729 / 2 v = 8,23 . 105. . (0,027)

a = 300 / 0,0003645 v = 22.222 km/h

a = 823045,2675

a = 8,23 . 105 km/h²

Passo 9 (Equipe) – Calcule 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 March 25, ou vinte e cinco vezes a velocidade do som. Compare essa aceleração com a aceleração da gravidade cujo valor é de 9,8 m/s2.

A = ?

1 March = 1225 km/h

25 March = V

V = 30625 km/h

V0 = 22.222 km/h

Δs = 288 km

V2 = V02 + 2A(Δs)

30.6252 = 22.2222 + 2A(288)

937890625 = 493817284 + 576A

576A = 937890625 – 493817284

A = 444073341 / 576

A = 770960,6615 km/h2

A