Velocidade final

INTRODUÇÃO

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.Para realizá-la, executar os passos a seguir

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.

Δt= Δs

vm

Δt= 100

400

Δt= 0,25

Δt= 0,25 .60

Δt= 15 min.

Resposta: O tempo que ele gastara para chegar ao ponto de amerissagem e de 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, calculara diferença de tempo gasto pelo avião e pelo helicóptero.

Δt= Δs

vm

Δt= 100

200

Δt= 0,5 Δt= Δta – Δth

Δt= 0,5 . 60 Δt= 15 – 30

Δt= 30 min. Δt= - 15 .(-1)

Δt= 15 min.

Resposta: A diferença de tempo do avião de do helicóptero é de 15 minutos.

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

Δt= Δs

vm

Δt= 338

300.000

Δt= 0,001 seg.

Resposta: Alcântara captara o sinal em 0,001 segundo.

Parnaíba

Δt= Δs

vm

Δt= 100

300.000

Δt= 0,0003 seg

Resposta: Parnaíba captara o sinal em 0,0003 segundos.

São José dos Campos

Δt= Δs

vm

Δt= 3000

300.000

Δt= 0,01 seg

Resposta: São José dos Campos captara o sinal em 0,01 segundos.

Passo 3

Calcular:

1. 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. Considerar seu movimento um MUV. Dado: velocidade do som =Mach 1= 1225 km/h.

Resposta:

1 Mach = 1225 km/h ----------1 x 1225 . 9 = 11025 km/h

vm=9 .1225

vm=11025 km/h

vm=(v+v0)/2

v = 2 .vm

v=2 .11025

v=22050 km/h

2. 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 Mach 25, ou vinte e cinco vezes a velocidade do som. Comparar essa aceleração com a aceleração da gravidade cujo valor é de 9,8 m/s 2.

a= ?

∆s=288 km=288000 m

v=25 .1225=30625km/h : 3,6 =8506,94 m/s

V0 = 0

v^2 =〖V0〗^2 + 2a∆s

(8506,94)^2 = 0^2 + 2 .a .288000

a= 72368028,16/576000

a= 〖125,64 m/s〗^2

Resp: Como g=〖9,8m/s〗^2

a/g=125,64/9,8 =12,82

∴ a é aproximadamente 13 vezes maior que g.

3. Calcular o tempo gasto nesse trajeto de reentrada, adotando os dados dos passos anteriores.

v=8506,94 m/s

V0 = 0

A = 125,64 m/s2

T= ?

V =v0+at

8506,94 = 125,64