Atps Fisica I 2013

ETAPA 1

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:

1 pé = 30,48cm 30.10 ------- x 30,48x = 30.10

x = 9,8 . 10 pés

300 km = 3.10 30,48 ------- 1 x = 30.10

30,48

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:

1 milha náutica = 1,853 km 100-------x 1,853x = 100

x = 53,96 milha náutica

1,853-----1 x = 100

1,853

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 ralize 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. Determine a velocidade média em todo o trecho.

Resposta:

(x-x0 )= V1 T1 (x-x0 )= V2 T2 Tt = T1 + T2 Vm = (x-x0 )

50 = 300 T1 50 = 400 T2 Tt = 1 + 1 Tt

T1= 50 T2 = 50 6 8 Vm =100 / 7

300 400 Tt = 7 24

Vm = 342,85 Km/h

T1= 1 h T2= 1 h 24

6 8

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.

Resposta:

T= 0,25 h ou 900 s

T = x T = 100

Vm 400

Passo 6

Um helicóptero de apoio será utilizado na missao 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.

Resposta:

Tempo do avião = 0,25 h ∆T = T1 – T0

Tempo do Helicóptero = ∆T = 0,5 – 0,25

∆T = 0,25 h ou 900 s

T = x T = 100 T= 0,5 h

Vm 200

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: 300000 km/s).

a)Alcântara – ponto de impacto 338 km

b)Parnaíba – ponto de impacto 100 km

c)São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km

Resposta:

T= 1,12 . 10 ³ s

a) T = x T = 338 T= 112,66 . 10

Vm 3.10

T= 3,33. 10 s

b) T = x T = 100 T= 33,33. 10

Vm 3.10

T= 0,01 s

c) T = x T = 3000 T= 10 ²

Vm 3.10

Passo 8 – Calcule 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. Considere seu movimento um MUV. Dado: velocidade do som = Mach 1 = 1225 km/h.

Resposta:

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

X --------- 9

V = S T = 300 T = 0,027 h

T 11025

S = S0 + V0.T + 1/2A(T)2 300 = 0+ 0(0,027210884) + ½ a(0,027)2

300 = 0,729. 10-3a

2

a = 600 a= 823,04. 10³ km/h²

0,729. 10-3

A = V1 –V0 A = V1 V1 = A .T1

T1 – T0 T1 V1 =823,04. 10³ . 0,027

V1 = 22222 km/h

Passo 9

Calcule 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 March 25, ou vinte e cinco vezes a velocidade do som. Compare essa aceleração com a aceleração da gravidade cujo valor é de 9,8 m/s2.

Resposta:

1 March = 1225 km/h V = 30625 km/h X = 288 km

25 March = V V0 = 22222 km/h

V2 = V02 + 2A(X – X0)

306252 = 222222 + 2A(288 – 0)

937890625 = 493817284 + 576A

576A = 937890625 – 493817284

A