Quantidades físicas e movimento rectilíneo

DESENVOLVIMENTO

ETAPA 1 - Grandezas Físicas e Movimento Retilíneo.

Passo 1

Realizar a conversão da altura máxima 300 km (apogeu) baseado nas informações a cima para a unidade pés.

Resolução:

Através da consulta em uma tabela de conversão obteve-se o seguinte fator de conversão:

Dados:

1m=3,2808ft (pés)1

1Km=1.000m 1

Para a altura máxima de 300 Km:

300Km × 1000m/1Km=300.000m

300.000m× 1ft/0,3048m=984.252ft

Portanto a altuma máxima de 300 Km é equivalente a 984.240 ft

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.

Novamente com utilização desta mesma tabela de conversão obteve o seguinte fator de conversão:

Resolução:

Dados:

1milha náutica=1.852m

1Km=1.000m

Para a distância de 100 Km

100Km×1.000m/1Km=100.000m

100.000m× (1milhas náuticas)/1.852m=53,996milhas náuticas

Portanto a distância de 300 Km é equivalente a 53,996 milhas náuticas

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: 12 Set. 2014.

O grupo realizou a leitura e debate do projeto. Pudemos constatar sua importância para o desenvolvimento cientifico do Brasil. Com o conhecimento adquirido com es

te projeto SARA o Brasil poderá desenvolver aeronaves hipersônicas e dar um passo à frente em relação a sua tecnologia.

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.

Resolução:

Dados:

△x = 100 Km

1°etapa da viagem 50 Km a 300 Km/h = 0,167h]

2°etapa da viagem 50 Km a 400 Km/h = 0,125h

(Vméd) ⃗=(△x) ⃗/(△t)=((x_1 ) ⃗-(x_0 ) ⃗)/(t_1-t_0 )

(Vméd) ⃗=(△x) ⃗/(△t)=(((50Km+50Km)) ⃗-0 ⃗)/((0,167h+0,125h)-0)=100Km/0,292h=342,46Km/h

(Vméd) ⃗=342,46Km/h

ETAPA 2

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.

Resolução:

Dados:

Vméd = 400 Km/h

x1 (posição final) = 100km

x0 (posição inicial) = 0

(Vméd) ⃗=(△x) ⃗/(△t)=((x_1 ) ⃗-(x_0 ) ⃗)/(t_1-t_0 )

(400Km/h) ⃗=((100Km) ⃗-0 ⃗)/(△t)

△t=100Km/(400Km/h)=0,25h-1mim/0,0167h=0,25min/0,0167h=15min

△t=15min

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.

Resolução:

Dados:

Vméd = 200 km/h

∆x = 100 km

(Vméd) ⃗=(△x) ⃗/(△t)=((x_1 ) ⃗-(x_0 ) ⃗)/(t_1-t_0 )

(200Km/h) ⃗=((100Km) ⃗-0 ⃗)/(△t)

△t=100Km/(200Km/h)=0,5h-1mim/0,0167h=0,5min/0,0167h=30min

△t=30min

Portanto a diferença de tempo entre o helicóptero e o avião é 15 minutos

│△t_Avião- △t_Helicóptero│

│15min- 30min│=15 min

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.

Resolução:

Dados:

Velocidade da luz: 300.000 Km/s

1 s = 1000 ms (milésimos de segundos)

P1 - Alcântara – ponto de impacto a 338 Km

P2 - Parnaíba – ponto de impacto a 100 Km

P3 - São José dos Campos – ponto de impacto a 3000 km

(Vméd) ⃗=(△x) ⃗/(△t)=((x_1 ) ⃗-(x_0 ) ⃗)/(t_1-t_0 )

Ponto 1:

(300.000Km/s) ⃗=((338Km) ⃗-0 ⃗)/(△t)

△t=338Km/(300.000Km/s)=0,001127s×1ms/0,001s=0,001127ms/0,001=1,127ms

〖△t〗_P1=1,127ms