ATPS Fisica I

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

ETAPA 4

Aula-tema: Movimento em Duas e Três Dimensões.

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/s2 e o movimento executado livre da resistência do ar.

Convertendo:

400km/h/3,6m/s = 111,11m/s

1000pes*0,3048m = 304,8m

Y = Yo +Voy(t-to) +g/2 (t-to)²

304,8 = 0 + 0.(t-to) – 9,8/2(t-0)²

t² = 304,8/4,9

t = ±√62,2040

t = ±7,886, consideramos 7,89s

Passo 2

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

X = Xo + Vox . (t-to)

X = 0 + 111,11 . 7,89

X = 876,66 m.

Passo 3

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

V = Voy + g . (t-to)

V = 0 + 9,8 . (7,89)

V = 77,32m/s

2. Determinar a velocidade resultante da boia ao chegar à superfície da água.

V² = (77,32)² + (111,11)²

V² = 5.978,39 + 12.345,43

V = √18.323,82

V = 135,36m/s

ETAPA 5

Aula-tema: Movimento em Duas e Três Dimensões.

Passo 1

Verificar que antes do lançamento real do SARA SUBORBITAL, alguns testes e simulações deverão ser feitos.