ATPS FISICA

ETAPA 3

Aula-tema: Movimento Retilíneo

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.

Passo – 1

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. Considere que o helicóptero está com velocidade vertical e horizontal nula em relação ao nível da água.

Adotando g =9,8 m/s2, Determine o tempo de queda de cada soldado.

y = Vo . (t-to) + g/2 . (t-to)²

8 = 0 . (t-to) – 9,8/2 . (t-to)²

8 = -4,9t²

t² = 8/4,9

t² = 1,633

t = ±√1,633

t = ± 1,277s, consideramos t = 1,28s

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

V = Vo + g . (t-to)

V = 0 - 9,8 . (1,28 – 0)

V = -12,54 m/s

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.

Mach 9 = Mach 1 x 9

Mach 9 = 1.225 x 9

Mach 9 = 11.025 km/h = 3.062,5 m/s

Vy² = Voy² + 2g.(∆y)

0 = (3.062,5)² + 2 .(- 9,8) .(∆y)

0 = 9.378.906,25 – 19,6 ∆y

∆y = -9.378.906,25/19,6

∆y = 478.515,62 m

Passo 3

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

V = Vo + g . (t-to)

0 = 3.062,5 + (-9,8) . (t-0)

t = 3.062,5/9,8

t = 312,5s

Passo 04

Considerando os cálculos feitos no passo 1 podemos observar que o helicóptero levou o dobro do tempo para chegar ao local, mas considerando que o mesmo estava com a metade da velocidade adquirida pelo avião, constatamos que caso os dois itens tivessem a mesma velocidade a diferença no tempo seria reduzida e caso arredondada poderia se igualar. Observando o planejamento observamos que a diferença entre os 338km e os 100km resultaria no tempo calculado dos 3000km.

Desafio: Etapa 4

Passo 1 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/s e o movimento executado livre da resistência do ar.

Y = Yo + Voy + gT² 304,8 = 1/2 . 9,8T²

304,8 = 4,9T²

T² = 304,8/4,9

T² = 62,20

T = √62,20

T = 7,89 s.

Passo 2 Considerar os dados da situação do Passo 1 e calcular o alcance horizontal da boia.

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