Atps FISICA 1 - Etapa 2 E 3

ETAPA 2

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:

Vm = 11025 km/h = 3062,5 m/s

x = 300km = 300.000 m

a= -9,8m/s2

Vm = x 3062,5 = 300.000 t = 300.000 t = 98 s

t t 3062,5

X=Xo + Vot + ½ a t2

300.000 = 0 + 3062,5 + ½ a(98)2

300.000 = a . 9604

300.000 = a . 4,802

300.000 = a

4,802

a= 62.47

V2 = Vo2 + 2.a x

V2 = 0 + 2. 62,47 . 300000

V2 = 124,94 . 300000

V2 = 37482000

V = 37482000

V = 6122,25 m/s ou 22040,1 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/s2.

Resposta:

V = 30625 km/h = 8507 m/s

a = ?

x = 288 km = 288000 m

V2 = Vo2 + 2.a. x

(8507)2 = (6124)2 + 2.a.288000

72369049 = 37503376 + 2.a.288000

72369049 – 37503376 = 576000.a

34865673 = a

576000

a = 60,53 m/s2

A aceleração do Sara na trajetória de reentrada na troposfera foi maior que a aceleração da gravidade.

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

Resposta:

V = Vo + a.t

8507 = 6124 + 60,53.t

8507 – 6124 = 60,53.t

2383 = 60,53.t

t = 2383

60,53

t = 39,36 s

ETAPA 3

Passo 1

Considerar que dois soldados da equipe de resgate, ao chegar ao local da queda do satélite e ao verificar sua localização saltam ao lado do objeto de uma altura de 8m. Considerar que o helicóptero está com velocidade vertical e horizontal nula em relação ao nível da água. Adotando g =9,8 m/s2.

Passo 2

Tomar como base, as informações apresentadas acima e determinar:

1. O tempo de queda de cada soldado.

Resposta:

X = Xo +Vo.t + ½ a.t2

8 = 0 + 0.t + ½ 9,8. t2

8 = 4,9.t2

8 = t2

4,9

t2 = 1,63

t = 1,63

t = 1,27 s

2. A velocidade de cada soldado ao atingir a superfície da água, utilizando para isso os dados do passo anterior.

V = Vo + a.t

V = 0 + 9,8 . 1,27

V = 12,44

3. Qual seria a altura máxima alcançada pelo SARA SUBORBITAL, considerando que o mesmo foi lançado com uma velocidade inicial de Mach 9 livre da resistência do ar e submetido somente à aceleração da gravidade.

Resposta:

0 = 9378906,25 – 19,6.y

19,6.y = 9378906,25

y = 478515,625 m

y = 4,785x105 m

Passo 3

Calcular o tempo gasto para o SARA SUBORBITAL atingir a altura máxima.

Resposta:

V = Vo –a.t

0 = 3062,5 -9,8.t

9,8.t = 3062,5

t = 3062,5

9,8

t = 312,5 s

ETAPA 4

Passo 1

Ler o texto e considerar o cenário apresentado a seguir.

Para efetuar o resgate do Satélite, ao chegar ao local, o avião patrulha lança horizontalmente uma boia sinalizadora. Considerar que o avião está voando a uma velocidade constante de 400 km/h, a uma altitude de 1000 pés acima da superfície da água, calcular o tempo de queda da boia, considerando para a situação g = 9,8 m/s2 e o movimento executado livre da