Atps Física I Etapas 1 E 2

1. Introdução

O PROJETO SARA objetiva termos uma plataforma orbital para a realização de experimentos em ambiente de microgravidade. Mas ainda visa desenvolver estruturas que possam suportar o severo ambiente de reentrada na atmosfera terrestre sem serem destruídos pelo calor.

No futuro, o SARA pretende ser uma plataforma industrial orbital para a qualificação de componentes, materiais especiais e equipamentos espaciais.

O objetivo a longo prazo é avançar para a nova geração de veículos de reentrada e para as AERONAVES HIPERSÔNICAS.

É por isso que ele trabalha em sinergia com o projeto do veículo hipersônico 14-X. Realmente, pode parecer mesmo um projeto pequeno, mas é muito complexo.

Em abril de 2013, o projeto SARA encontrava-se em uma fase em que os seus subsistemas seriam verificados em um vôo suborbital. Esta fase de desenvolvimento de subsistemas, denominada Sara Suborbital, deverá testar em vôo o subsistema de recuperação, o subsistema de redes elétricas e o módulo de experimentação.

O Sara Suborbital consiste em um veículo suborbital de 350 kg, a ser lançado através de um veículo de sondagem VS-40 modificado, a partir do Centro de Lançamento de Alcântara (MA), com a finalidade de realizar experimentos de microgravidade de curta duração (cerca de 8 min).

2. Grandezas Físicas.

Essa etapa é importante para aprender a fazer conversões de unidades, pois a coerência entre

os sistemas de unidades envolvidas é necessária para garantir o sucesso na solução da situação-problema.

Destacamos também que nessa etapa é importante estudar e compreender o conceito de velocidade média.

2.1. Etapa 1 - Memorial de Cálculo

2.1.1. Passo 1

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

1 Quilómetro [km] = 3.280,8398950131 Pés

Logo teremos:

300 km = 300 x 3.280,8398950131 = 984.251,968 Pés.

2.1.2. Passo 2

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.

1 Milha Náutica = 1,852 Quilómetro [km]

Logo teremos:

100 Km = 100 / 1,852 = 53,995 Milhas Náutica

2.1.3. Passo 3

Fazer uma leitura do texto “O projeto SARA e os hipersônicos”. Disponível em:

<http://www.defesabr.com/Tecno/tecno_SARA.htm>. Acesso em: 28 mar. 2012.

2.1.4. Passo 4

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).

Na primeira situação temos:

v1 = 300 km por hora

d1 = 50 km

Logo teremos:

t1 = d1 / v1 = 50 / 300, portanto t1 = 0,166 horas

Na segunda situação temos:

v2 = 400 km/h

d2 = 50 km

Logo teremos:

t2 = d2 / v2 = 50 / 400, portanto t2 = 0,125 h

Assim,

Vm total = d1 + d2- d0 / t2 + t1 - t0 = 50 + 50 - 0 / 0,125 + 0,166 - 0 = 100 / 0,291

Portanto Vm total = 343,643 km/h

3.1. Etapa 2 - Memorial de Cálculo

3.1.1. Passo 1

Considerar que um avião de patrulha marítimo P-95 “Bandeirulha”, fabricado pela EMBRAER, pode desenvolver uma velocidade média de 400 km/h. Calcular o tempo gasto por ele para chegar ao pondo de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaíba distante 100 km do ponto de impacto.

Figura 7 – Bandeirante “BANDEIRULHA”

Considerar também que um helicóptero de apoio será utilizado na missão