ATPS Fisica

Passo 1

Realize a conversão da altura máxima 300 km (apogeu) baseado nas informações acima para a unidade pés

1 m = 3,28 pé(ft)

Então 300 * 103 * 3,28 = 9.84,25 *103 ft

Passo 2

Segundo informações do projeto amerrissagem na água (pouso). Será a 100 km da cidade de Parnaíba . Faça a conversão da distancia para milhas náuticas .

1 km = 0,5390 (NM)

(100*103 ) * 0,5390 = 53,900 NM

Passo 4

Segundo informações, a operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local da amerrissagem . suponha que um avião decole do aeroporto de Parnaíba e realize a viagem em duas etapas, sendo a metade a 50 km a uma velocidade de 300 km/h e a segunda metade a 400 km/h. determine a velocidade média em todo o trecho.

300 km/h 400 km/h

0 50 100(km)

v1 = 300km/h v2 = 400km/h

d1 = 50 km d2 = 50 km

t1 = ? t2 = ?

Achando t1 :

v1 = d1/t 300 km/h = 50 km/ t1

t1 = 50 km / 300 km/h t1 =0,16 h = 9,6 min.

Achando t2 :

v2 = d1/t 400 km/h = 50 km/ t2

t2 = 50 km / 400 km/h t2 =0,125 h = 7,5 min.

Achando Δt

Δt = t1 + t2 = 0 ,125 + 0,16 = 0,285 h

Achando velocidade média :

vm = Δs / Δt Δs = df - di / tf – t i

vm = 100 – 0 / 0,285 – 0 = 350,9 km/h

Passo 5

Um avião de patrulha maritime P-95 “ Bandeirulha “ , fabricado pela EMBRAER, pode desenvolver uma velocidade média de 400 km/h . calcule o tempo gasto por ele para chegar ao ponto de aterrissagem, supondo que ele decole de Parnaíba distante 100 km/h do ponto de impacto.

Achando Δt :

vm = Δs / Δt Δs = df - di / tf – t i

400km/h = 100 km / Δt

Δta = 100 /400 = Δt = 0,25 h ou 15 min.

Passo 6

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.

Achando Δt :

vm = Δs / Δt Δs = df - di / tf – t i

200 km/h = 100km / Δt

Δth = 0,5 h ou 30 min.

Comparando P-95 e UH

Temos :

Δth - Δta = 0,5 – 0,25 = 0,25 h ou 15 min.

Sendo assim o P-95 é 15 min. Mais rápido que o UH.

Passo 7

No momento da aterrissagem, o satélite envia um sinal elétrico,que é captado por sensores localizados em três pontos mostrados na tabela.

Considerando este sinal viajando à velocidade da luz , determine o tempo gasto para ser captado nas localidades mostradas na tabela.

(Dado : velocidade da luz: 300.000 km/s)

|Alcântra – ponto de Impacto | 338 km |

|Parnaíba – ponto de impacto | 100 km |

|São José dos Campos – ponto de impacto |3000 km |

Tabela 1

Achando o tempo que o sinal será captado .

Em Alcântra:

Δt = 338 km/300.000 km/s

Δt = 1,126 * 10-3 s

Em Parnaíba :

Δt = 100 km / 300.000 km/s

Δt = 3,33 * 10-4 s

Em são José dos Campos :

Δt = 3000 km / 300.000 km/s

Δt = 10 * 10-3 s

Passo 8

Calcular 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 sua altura máxima de 300 km .

Considere seu movimento um MUV;

Dado : velocidade do som = Mach1 = 1225 km/h

vfinal = Mach9 se Mach1 = 1225 km/h

vfinal = 9 x 1225 = 11,025 km/h

Tempo da subida

Δt = 300km / 11,025 km/h

Δt = 27,2 * 10-3 h = 1,63 min.

Passo 9

Calcular 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 Mach25, ou vinte e cinco vezes a velocidade do som .Compare essa aceleração com a aceleração da gravidade que é de 9,8 m/s2

vfinal