Quantidades físicas

1-Introdução

Cálculos realizados para compor trabalhos realizados referente ao Projeto Sara Suborbital, um satélite de reentrada atmosférica, que foi desenvolvido no instituto de aeronáutica de São José dos Campos destinado a operar em órbita baixa a 300 km de altitude.

O intuito é apresentar algumas grandezas físicas como: medição velocidade média aceleração e equações de movimento.

Etapa 1

Altura máxima atingida pelo SARA é equivalente a 300 km de altitude.

Converte - lá em unidades pés (ft.).

Km= ft. / 3280,8

Ft. = 300 x 3280,83

Ft. = 984251 (ft.)

Considerar que o projeto de amerissagem na água (pouso) será a 100 km da cidade de Parnaíba.

Converte-la para milhas náuticas.

Mn = Km / 1,852 Km

Mn = 100 / 1,852

Mn = 53,99

O centro de coordenação do resgate será na cidade de Parnaíba a 100 km de distancia do local de amerissagem.

Um avião que decole do aeroporto de Parnaíba fará o trajeto em duas etapas de 50 km, o primeiro trajeto a uma velocidade de 300 km / h, e o segundo trajeto a uma velocidade de 400 km / h, qual a velocidade média em todo o trecho.

Vm = X / T T = t1 + t2 X = x1 + x2

T1 = x / v T1 = 50 / 300 t1 = 0,16 horas

T2 = x / v t2 = 50 / 400 t2 = 0,12 horas

T = 0,16 + 0,12 T = 0,28 horas

X = 50 + 50 X = 100 Km

Vm = 100 / 0,28 Vm = 357,14 Km / h

Etapa2

Um avião decola de Parnaíba a uma velocidade média de 400 Km / h, qual o tempo para chegada ao ponto de impacto.

T = X / Vm

T = 100 / 400 T = 0,25 horas 15 min

Um helicóptero decola do mesmo ponto em Parnaíba a uma velocidade média de 200 Km /h, qual o tempo de chegada dele.

T = X / Vm

T = 100 / 200 T = 0,50 horas 30min

O helicóptero levou 15 minutos a mais no trajeto.

Considerando que no momento da amerissagem o satélite envia um sinal elétrico que é captado em três pontos diferentes, calcular o tempo de resposta do sinal nesses seguintes locais. ( velocidade do sinal é 300000 Km / s)

Alcântara – ponto de impacto (338) T= 338 / 300000 T = 0,0011 segundos

Parnaíba – ponto de impacto (100Km) T = 100 / 300000 T= 0,00033 segundos

São José dos Campos – ponto de impacto ( 3000) T = 3000 / 300000 T = 0,01 segundos

Calcular a velocidade final que o SARA atingira, partindo do repouso até sua altura máxima de 300 Km de altitude. Ele atingirá velocidade média de mack 9. Considerar seu movimento em MUV.

Velocidade da luz Mack 1 = 1225 Km / h

1225 x 9 = 11025 Km / h

Deslocamento 300 km

Vm=(Vf+V0)/2 = 11025=(Vf+0)/2 = 11025*2=Vf = Vf=22050 Km/h

Calcular a aceleração adquirida pelo Sara na reentrada na troposfera onde percorrera 288 Km aumentando sua velocidade máxima da subida para Mack 25. Comparar com a aceleração da gravidade que corresponde a 9,8 m / s

288 Km

Mack 25 = 30625 Km / h

V²=V0²+2*A*X

30625=22050+2*A*288 ---------- 61250=44100+576*A

61250 – 44100=576*A ----------- 17150=576*A

17150/576=A ---------------- 29,77 Km/h² = A=8,26m/s²

A aceleração da gravidade é maior.