Fisica velocidade

RESOLUÇÃO: ETAPA 3

Passo 01 - 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 = VoT + (gT²/2)

8 = 0.T + (9,8T²/2)

8 = 9,8T² / 2

4,9T² = 8

T² = 8 / 4,9

T² = 1,63

T = 1,28 s.

Passo 02.1 – Determine a velocidade de cada soldado ao atingir a superfície da água utilizando para isso os dados do passo anterior.

V = Vo + At

V = 0 + 9,8 * 1,28

V = 12,54 m/s

Passo 02.2 - Determine 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 a aceleração da gravidade.

1 Mach = 1225 km/h

Vy² = Voy² - 2g y

0 = 11025² - 2 * 9,8 y

0 = 121.550,625 – 19,6 y

19,6 y = 121.550,625

y = 121.550,625 / 19,6

y = 6.201.562,5 m.

Passo 03 - Calcule o tempo gasto para o SARA SUBORBITAL atingir a altura

máxima.

Tmax = Vo/g

Tmax = 11025/9,8

Tmax = 1.125 s.

RESOLUÇÃO: ETAPA 4

Passo 01 - Para efetuar o resgate do Satélite, ao chegar ao local, o avião patrulha lança horizontalmente uma boia sinalizadora. Considere que o avião está voando a uma velocidade constante de 400 km/h, a uma altitude de 1000 pés acima da superfície da água, calcule o tempo de queda da boia considerando para a situação g = 9,8 m/s2 e o movimento executado livre da resistência do ar.

1 pé = 0,3048 metros

1000 pés = 304,8 metros

Y = Yo + Voy – (gT² / 2)

304,8 = 0 + 0 – (9,8 T²/2)

304,8 = - (9,8T²/2)

304,8 = - 4,9T²

T² = 304,8 / 4,9

T² = 62,20

T = 7,88 s.

Passo 02 - Com os dados da situação do Passo 1, calcule o alcance horizontal da boia.

X = Xo + Vox * T

X = 0 + 111,1 * 7,88

X = 875.5 m.

Passo 03.1 - Calcule para a situação apresentada no Passo 1, as componentes de velocidade da boia ao chegar ao solo.

V = 111.1 m/s

1000 pés = 304,8 m

S = 9,8 m/s²

V = Vo + at

V = 0 + 9,8 * 7.88

V = 77.22 m/s.

Passo 03.2 - Determine a velocidade resultante da boia ao chegar à superfície da água.

V² = (77,22)² + (111,11)²

V² = 5,962.9284 + 12,345,4321

V² = 18,308.3605

V = 135.30 m/s.

RESOLUÇÃO: ETAPA 5

Passo 01 - Antes do lançamento real do SARA SUBORBITAL, alguns testes e simulações deverão ser feitos. Para uma situação ideal livre da resistência do ar, vamos considerar a trajetória parabólica como num lançamento oblíquo e a aceleração constante igual a g. Adote uma inclinação na plataforma de lançamento de 30º em relação à horizontal e o alcance máximo de 338 km. Determine a velocidade inicial de lançamento.

X = Xo + gT

0 = 1382,9 – 9,8T

9,8T