Atps Fisica

ATPS – Física

Projeto Sara (Satélite de Reentrada Atmosférica)

Etapa 1

1º passo – Converter km em pés

Nesse passo vamos converter 300 km para unidade de pés, lembrando que 1 metro equivale a 3,28084 pés, sendo assim temos:

1 m = 3,28084 pés

300 km = 300.000 m

300 km = 984.252,00 pés

2º passo – Converter km em milhas náuticas

Nesse passo devemos converter 100 km em milhas náuticas, lembrando que milhas náuticas.

1 milha náutica = 1.852 m

100 km = 53,995 milhas náuticas

3º passo – Projeto Sara e os hipersônicos

O Projeto Sara consiste em termos uma plataforma orbital para a realização de experimentos em um ambiente de microgravidade, e ainda visa desenvolver estruturas que possam suportar o calor da reentrada na atmosfera terrestre sem serem destruídas.

A longo prazo o Projeto Sara quer avançar para o desenvolvimento de veículos de reentrada e para as aeronaves hipersônicas capazes de viajar com velocidade várias vezes superior a velocidade do som, e já há trabalhos em sinergia com o projeto Sara para o desenvolvimento desse tipo de veículo, o hipersônico X-14.

O Sara está destinado a operar em orbita baixa a cerca de 300 km de altitude por um período de no máximo dez dias. Com tudo este projeto pode ajudar com experimentos nas mais diversas áreas e especialidades, como biologia, biotecnologia, medicina, materiais, combustão e fármacos entre outro.

4º passo – Calculando a Velocidade Média

Segundo informações, a operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local da amerissagem. Suponha que um avião decole do aeroporto de Parnaíba e realize 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. Determine a velocidade média em todo o trecho.

1º período – 50 km a 300 km/h

= 50/300 = 0,1667 h

2º período – 50 km a 400 km/h

= 50/400 = 0,1250 h

Velocidade Média = 100 km divido por 0,2917 hora (T1+T2) que é o tempo que o avião leva para percorrer todo o trecho.

VM= 100/ 0,2917 = 342,82 km/h

Etapa 2

1º passo – Calcular Tempo

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.

Avião de Patrulha

VM= 400 km/h

Distância = 100 km

Tempo = 100/400 = 0,25 h = 15 minutos

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

Helicóptero UH-1H

VM= 200 km/h

Distância = 100 km

Tempo = 100/200 = 0,5 h = 30 minutos

Diferença de tempo gasto entre Avião de Patrulha e Helicóptero UH-1H

Tempo = 0,5-0,25= 0,25 h ou 15 minutos a mais que o Avião de Patrulha

2º passo – Calcular Tempo

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)

Ponto de Impacto – Alcântara = 338 km

Tempo = 338/300.000 = 1,1266 s

Ponto de Impacto – Parnaíba = 100 km

Tempo = 100/300.000 = 3,3333 s

Ponto de Impacto – São José dos Campos = 3000 km

Tempo = 3000/300.000 = 10 s

3º passo – Calcular Velocidade Final

Calcular a velocidade final adquirida pela Sara suborbital, que atingira uma velocidade média de Mach 9,