Física 1

ETAPA 2

PASSO 1

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

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.

Avião P-95

t=x/v t=100/( 400) O tempo gasto é de 0,25 horas e/ou 15 minutos.

Helicóptero UH-1H

X= v. t - t=x/v t=100/200 O tempo gasto é de 0.5 horas e /ou 30 minutos.

T = T – T0

T = 0,5 – 0,25

T = 0,25 horas ou 15 minutos.

A diferença de tempo entre o Avião e o Helicóptero é de 0.25 horas, ou seja, 15 minutos. Então o Avião P-95 foi 15 minutos mais rápidos em relação ao Helicóptero UH-1H.

PASSO 2

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 este sinal viajando a velocidade da luz, determine o tempo gasto para ser captado nas localidades mostradas na tabela. (Dado: velocidade da luz: 300000 km/s).

Ponto de Impacto:

Alcântara = 1,1x 10-3 segundos

(338 km)/(300.000 km/s) = 0,0011 segundos ou 1,1x 10-3 segundos

Parnaíba = 3,3 x 10-4 segundos

(100 km)/(300.000 km/s) = 0,00033 segundos ou 3,3 x 10-4 segundos

São Jose dos Campos = 10 x 10-2 segundos

(3000 km)/(300.000 km/s) = 0,01 segundos ou 1 x 10-2 segundos

PASSO 3

A velocidade final adquirida pelo Sara suborbital, que atingirá uma velocidade média de Mach 9, ou seja, nove vezes a velocidade do som, partindo do repouso até a sua altura máxima de 300 km. Considere seu movimento um MUV.

Dado: velocidade do som = Mach 1 = 1225 km/h.

(Mach 1=1225 km/h)/(Mach 9= X )

X = 1225 x 9 = 11025 km/h

t=x/v 300km/(11025 km/h) T= 0, 027 horas, ou seja, 1,63 minutos.

S = S0 + V0 + ½ x a t2

300 = 0 + 0 + (0, 027) +1/2 a (0,27)2

(300=0,729 x 〖10〗^(-3) x a)/2

(600=0,729X〖10〗^(-3) a)/

(a=600)/(0,729x〖10〗^(-3) )

A =823,0452 x 〖10〗^(-3) h

V = a x t

V = 823,0452 x 〖10〗^(-3) x 0,027

Velocidade final atingida pelo Sara Orbital foi de 22,222. 1 km/h2

Calcule a aceleração adquirida pelo SARA SUBORBITAL na trajetória de reentrada na troposfera, onde o satélite percorre 288 km aumentando sua velocidade da máxima atingida na subida calculada no passo anterior para March 25, ou vinte e cinco vezes a velocidade do som. Compare essa aceleração com a aceleração da gravidade cujo valor é de 9,8 m/s2.

Mach 25 x 1225 = 30,625 km/h.

D = 288 km

Velocidade inicial= 22,222. 1 km/h (encontrada no exercício anterior)

V2= V02+ 2a(X – X0)

(306252)2= (22, 222.1) 2+ 2a(288 – 0)

937890625 = 493821728.4 + 576a

937890625 – 493821728.4 = 576a

576 a = 444, 068, 896.6

(a=444,068,896.6)/576

A = 770, 952.94 km/h2

A comparação com a aceleração da gravidade cujo valor é 9,8m/s2, a Mach 25 é 21, 852. 407 vezes maior que a gravidade.

Determine o tempo gasto nesse trajeto de reentrada adotando os dados do Passo anterior.

(T= V)/a

(T=3065-2222)/770952,94

∆T = 0,0108 horas ou ∆T = 36 segundos

O tempo gasto para a reentrada na troposfera foi de 0,0108 horas ou 36 segundos.

PASSO 4

Relatório.

Nesta Etapa 2 da ATPS, foi realizado no Passo nº1, a comparação do gasto para entre o helicóptero UH-1H-Iroquois, com velocidade de 200km/h, e o avião P-95, com velocidade de 400 km/h, da Embraer para chegar ao ponto de amerissagem a 100 km de Parnaíba, sendo que a diferença entre as duas aeronaves é de 15 minutos, ou seja, o avião P-95 da Embraer é rápido.

No Passo nº2 foi realizado o calculo para obter o tempo que o sinal enviado pelo satélite no momento da amerissagem, enviando um sinal elétrico para três pontos diferentes aplicando agora a velocidade da luz (300,000km/s), os pontos e os tempos foram:

Alcântara = 1,1x 10-3 e/ou 0, 0011 segundos

Parnaíba = 3,3 x 10-4 e/ou 0, 00033 segundos

São Jose dos Campos = 10 x 10-2 e/ou 0,01 segundos.

Nas Etapas 1 e 2, foi aplicado a formula derivada do “Chevette”, t=x/v (tempo = a distancia percorrida sobre a velocidade.

No Passo nº3, no primeiro exercício, foi calculada a velocidade final do Sara suborbital a partir da formula S=So+Vot+at2/2, sendo que o Sara suborbital atingiu a velocidade media de Mach 9, ou seja, nove vezes a velocidade do som, partindo do repouso ate a altura máxima de 300km. A velocidade final foi de 22, 222. 1 km/h2 .

No segundo exercício, foi calculada a aceleração obtida pelo Sara suborbital na reentrada na troposfera, que