Fisica Atps

1.DESAFIO

Este desafio é baseado no projeto SARA (Satélite de Reentrada Atmosférica) desenvolvido no instituto de aeronáutica e espaço em São José dos Campos destinado a operar em órbita baixa, circular, a 300 km de altitude. O projeto ainda se encontra em fase inicial denominado SARA SUBORBITAL em que seus subsistemas serão verificados em voo. Os principais cálculos a serem realizados, mostrarão resultados, envolvendo algumas grandezas físicas como: medição, velocidade média, aceleração e equações do movimento.

Nas figuras apresentadas a seguir, pode-se ver o VS-40 e o satélite SARA. Para maiores informações sobre o projeto SARA, pode-se consultar o site do Instituto de Aeronáutica e espaço do Ministério da Defesa do Brasil. Disponível em: <http://www.iae.cta.br/?action=sara>. Acesso em: 29 mar. 2012.

Figura 3 – Veículo de Sondagem VS-40

O projeto SARA compreende a fase de modelagem e ensaios tanto no solo quanto em voo. Seu lançamento será a partir do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) no Maranhão. O clã tem capacidade de colocar em órbita satélites com missões pacíficas e integradoras, favorecendo, assim, a comunicação e a pesquisa, de forma a contribuir para a melhoria da qualidade de vida do homem.

Pode-se consultar mais sobre o Centro de Lançamento de Alcântara (CLA). Disponível em: <http://www.cla.aer.mil.br>. Acesso em: 28 mar. 2012.

2. Objetivo do Desafio

Elaborar um memorial descritivo de cálculos, envolvendo o voo de um satélite lançado por um veículo de sondagem (VS-40).

3. ETAPA 2

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. Através da leitura do texto, compreender a importância científica, tecnológica e social para o Brasil desse importante projeto.

3.1 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.

Vm =400 km/h

Δs=100 km

Vm=  Δs

Δt

400=100

Δt

400Δt=100

Δt=100

400

Δt=0,25h

Convertendo 0,25h para minutos:

1h ---------60min

0,25h-----Δt

Δt=0,25x60

Δt= 15 min

R: Ou seja, o tempo gasto pelo avião é de aproximadamente 15 minutos !

Considerar também que 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, calcular a diferença de tempo gasto pelo avião e pelo helicóptero.

Vm=Δs/Δt

Δt

200=100

Δt

200Δt=100

Δt=100

200

Δt=0,50

Convertendo 0.50h para minutos:

1h--------60min

0,50h----Δt

Δt=0,50x60

Δt=30 min

Avião tem Δt= 15min e o helicóptero Δt= 30min

Diferença de tempos: Δt=30-15= 15 min

R: Ou seja, o helicóptero de apoio chegara ao local após 15 min da chegada do avião.

3.2 Passo 2

Considerar que no momento da amerissagem, o satélite envia um sinal elétrico, que é captado por sensores localizados em três pontos mostrados na tabela. Considerando esse sinal viajando a velocidade da luz, determinar o tempo gasto para ser captado nas localidades mostradas na tabela. (Dado: velocidade da luz: 300.000 km/s)

Alcântara – ponto de impacto 338 km

Parnaíba – ponto de impacto 100 km

São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km

Alcântara---

vel. da luz =300000km/s

Vm=Δs

Δt

300000=338

Δt

300000Δt=338

Δt=338

300000

Δt= 1,126666667x10-3 s

Parnaíba------

Vm=Δs

Δt

300000=100

Δt

300000Δt=100

Δt=100/300000

Δt=3,333333333x10-4 s

São José dos Campos-----

Vm=Δs

Δt

300000=3000/Δt

300000Δt=3000

Δt=3000

300000

Δt=0,01 s

3.3 Passo 3

Calcular:

A