Imagem do SARA

FACULDADE ANHANGUERA DE TAUBATÉ

curso superior de ENGENHARIA DE PRODUÇÃO MECÂNICA

ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA

Física I

TAUBATÉ - SP

2011

Atividade Prática Supervisionada – ATPS apresentada ao Professor Pedro Russi da disciplina Física I da turma 1º “A” do Curso de Engenharia de Produção Mecânica da Faculdade Anhanguera - Unidade Taubaté 2.

TAUBATÉ – SP

2011

DESAFIO

Este desafio é baseado no projeto SARA (Satélite de Reentrada Atmosférica) desenvolvido no instituto de aeronáutica e espaço em São José dos Campos destinado a operar em órbita baixa, circular, a 300 km de altitude. O projeto ainda se encontra em fase inicial denominado SARA SUBORBITAL em que seus subsistemas serão verificados em voo. Os principais cálculos a serem realizados, mostrarão resultados envolvendo algumas grandezas físicas como: Medição, velocidade média, aceleração e equações do movimento.

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Figura 1 – Imagem do SARA

O projeto SARA compreende a fase de modelagem e ensaios tanto no solo quanto em vôo. Seu lançamento será a partir do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) no Maranhão. O clã tem capacidade de colocar em órbita satélites com missões pacíficas e integradoras, favorecendo, assim, a comunicação e a pesquisa, de forma a contribuir para a melhoria da qualidade de vida do homem.

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Figura 2 – Instalações do complexo de lançamento e Inspeção da base de lançamento

ETAPA 1 - Medição e Movimento Uniforme e Movimento Uniformemente Variado

Passo 1 - Realize a conversão da altura máxima 300 km (apogeu) baseado

nas informações acima para a unidade pés (Consulte uma tabela para fazer essa

conversão).

Resposta:

300 km = 300.000 / 0,3048 = 984.251,96 pés.

Passo 2 - Segundo informações do projeto amerissagem na água (pouso).

Será a 100 km da cidade de Parnaíba. Faça a conversão da distancia para milhas

náuticas.

Resposta:

100 km = 100.000 x 0,539957 = 53,9957 milhas náuticas.

Passo 3 - Faça uma leitura do texto apresentado em:

http://www.defesabr.com/Tecno/tecno_SARA.htm - acesso em 20 de dezembro de 2009

Resumo:

PROJETO SARA

O projeto SARA (satélite de reentrada atmosférica) tem como objetivo desenvolver tecnologias para criação de aeronaves e veículos hipersônicos, capazes de viajar com velocidade várias vezes superior à velocidade do som, e, ainda, desenvolver estruturas que possam suportar o severo ambiente de reentrada na atmosfera terrestre.

O SARA pretende ser uma plataforma industrial orbital e também avançar para a nave gerações de veículos de reentrada para aeronaves hipersônicas. Ele trabalha com o projeto de veículo hipersônico chamado 14-X, e tem como objetivo, desenvolver uma plataforma orbital para realizar experimentos em ambiente de micro gravidade destinada a operar em órbita baixa a cada 300 km de altitude. O equipamento abrirá novas possibilidades na realização de projetos de pesquisa e desenvolvimento nas mais diversas áreas e especialidades.

Para isto, os quatro veículos que compõem o programa – dois suborbitais e dois orbitais – deverão fazer avanços progressivos para que o país adquira o conhecimento necessário para o desenvolvimento da tecnologia.

Primeiramente, no programa, serão desenvolvidas as tecnologias de eletrônica embarcada, do modo de realização de experimentos e da recuperação através de paraquedas, onde exatamente se encontram dificuldades no sistema. Dados revelam que as taxas de falhas podem chegar a 20%, e a maneira que o projeto encontrou para mudar essa situação foi a de investir em ensaios funcionais.

O cronograma do SARA Suborbital denota o fim do projeto detalhado para o final de 2009 e a qualificação em 2010, quando a plataforma ficar pronta para o lançamento.

Existem outros SARAS. SARA Suborbital 2, destinado a implementar o controle de atitude em vôo e o motor de indução de reentrada, o SARA Orbital, para verificar a capacidade de controle e o ambiente tanto em órbita como reentrada, e por fim, SARA Orbital 2, que vai dar qualidade ao sistema de proteção térmica reutilizável. Todas as etapas extremamente importantes.

Na posteridade, o SARA pretende ser uma plataforma industrial orbital para a qualificação de componentes e equipamentos espaciais de baixo custo, o que há grandes possibilidades de negócios no nosso país e no exterior.

Passo 4 - Segundo informações, a operação de resgate será coordenada a

partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local da aterrissagem. Suponha que um avião decole do aeroporto da Parnaíba e realize a viagem em duas etapas, sendo a metade 50 km a uma velocidade de 300km/h e a segunda metade a 400 km/h. Determine a velocidade média em todo o trecho.

Resposta:

∆t1= ∆s1/vm1= 50km/300kmh= 0,167

∆s2= ∆s2/vm2= 50km/400kmh= 0,125

∆t= ∆t1+∆t2= 0,167+0,125= ∆t= 0,292

Vm= 100/0,292

Vm= 342 km/h

A velocidade média em todo o trecho é de 342 km/h.

Passo 5 - 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 pondo de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaíba distante 100 km do ponto de impacto.

Resposta:

Δt = Δs/( Vm)

Δt = 100/(