ATPS FÍSICA I

PRIMEIRO DESAFIO: SARA SUBORBITAL

Passo 1: Realize a conversão da altura máxima 300km (apogeu) baseado nas informações acima para a unidade pés (consulte uma tabela para fazer essa conversão).

No sistema internacional: 300 km = 984251,97 pés;

No sistema nos Estados Unidos: 300 km = 984249,99 pés.

Passo 2: Segundo informações do projeto amerissagem na água (pouso). Será a 100 km da cidade Parnaíba. Faça a conversão da distância para milhas náuticas.

100 km = 54 milhas náuticas.

Passo 4: Segundo informações, a operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local da amerissagem. Suponha que um avião decole do aeroporto de Parnaíba e realize a viagem em duas etapas, sendo a metade 50 km a uma velocidade de 300 km/h e a segunda metade z 400 km/h. determine a velocidade média em todo o trecho.

Dados:

ν_1=300km/h em x_1=50 km 300 km/h=(50 km)/t_1 □(⇒┬ ) t_1=0,167 hora

ν_2=400km/h em x_2=50 km 400 km/h=(50 km)/t_2 □(⇒┬ ) t_2=0,125 hora

Δt_(total )=0,292 hora v_méd= Δx/Δt □(⇒┬ ) (100 km)/(0,292 h) □(⇒┬ ) 342,46 km/h

Resposta. A velocidade média em todo o trecho é de 342, 46 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 ponto de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaíba distante 100 km do ponto de impacto.

Dados:

v_m=400km/h 400 km/h= (100 km)/Δt □(⇒┬ ) Δt=0,25 hora

Δx=100 km

Δt= ?

Resposta. O tempo gasto por ele para chegar ao ponto de amerissagem é de 0,25 hora ou, 15 minutos.

Passo 6: 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.

Dados:

v_h=200km/h 200km/h=(100 km)/Δt □(⇒┬ ) Δt=0,5 hora

Δx=100 km

Δt= ?

diferença de tempo= ?

Resposta. O helicóptero gasta o dobro de tempo que o avião, 15 minutos a mais, já que demorará meia-hora para chegar ao local.

Passo 7: 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: 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:

300.000 km/s= 338/Δt □(⇒┬ ) Δt=1,1267 .〖10〗^(-3) s

O tempo gasto para o sinal ser captado em Alcântara é de 1,1267 .〖10〗^(-3)segundos.

Parnaíba:

300.000 km/s= 100/Δt □(⇒┬ ) Δt=3,3334.〖10〗^(-4) s

O tempo gasto para o sinal ser captado em Parnaíba é de 3,3334.〖10〗^(-4) segundos.

São José dos Campos:

300.000 km/s= 3000/Δt □(⇒┬ ) Δt=0,01 s

O tempo gasto para o sinal ser captado em São José dos Campos é de 0,01 segundos.

Passo 8: Calcule a velocidade final adquirida pela 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.

Δt=Δx/v □(⇒┬ ) 300/11025 □(⇒┬ ) Δt=0,027 hora

Δx=1/2