Desenvolvimento de um memorial descritivo de cálculos

INTRODUÇÃO:

Este trabalho é baseado no projeto SARA desenvolvido no instituto de aeronáutica e espaço, localizado em São José dos Campos destinado a operar em órbita baixa, circular, a 300 km de altitude.

Os principais cálculos envolvidos mostrarão resultados envolvendo grandezas como: medição, velocidade média, aceleração.

O objetivo do desafio é laborar um memorial descritivo de cálculos, envolvendo o vôo de um satélite lançado por um veículo de sondagem (VS-40).

 

1° ETAPA

Primeiramente iremos realizar uma conversão da altura máxima que é de 300 km (apogeu) para a unidade de pés.

Onde:

1,0 km -------------- 3280, 83989501 Pés

300 km -------------- x

Utilizando regra de três, obtemos o seguinte resultado.

300 x 3280, 83989501= 984251, 96850393/ 1= 984251, 96850393 Pés.

Agora iremos realizar a conversão de 100 km para milhas náuticas.

Onde:

1,0 km ---------- 0, 5399568 milhas náuticas.

100 km --------- x

Utilizando regra de três, obtemos o seguinte resultado.

100x0, 5399568= 53, 995668035 / 1 = 53,995668035 milhas náuticas.

Neste momento iremos calcular a velocidade media que o avião de resgate ira voar para o local da amerissagem, sendo que no trecho de 50 km com uma velocidade de 300km/h e no outro trecho de 50 km com uma velocidade de 400 km/h.

Primeiramente iremos descobrir o tempo e que o avião percorreu em cada trecho e soma- los

∆t¹ = ∆s/ V ∆t² = ∆s/V

∆t¹= 50/ 300 ∆t² = 50/400

∆t¹ = 0,167 h ∆t² = 0,125 h

∆Tt = ∆t¹+ ∆t²

∆Tt= 0,167+ 0,125

∆Tt = 0,292 h

Agora iremos calcular a velocidade média do trecho total,

Vm = ∆s/∆t

Vm = 100/0,292

Vm = 342,5 km/h

Podemos afirmar que a velocidade média do avião foi de 342,5 km/h.

2ª ETAPA

Agora iremos calcular o tempo gasto pelo avião P-95 da Embraer sendo que sua velocidade média de 400 km/h, do ponto de decolagem para chegar ao ponto de amerissagem tem uma distância de 100 km.

∆t = ∆s/V

∆t = 100/400

∆t = 0,25 h.

E iremos calcular o tempo de vôo de um helicóptero de apoio que será utilizado na missão para monitorar o resgate, sendo que a velocidade dele de 200 km/h e o ponto de partida igual do avião depois iremos calcular a diferença do tempo de vôo.

∆t = ∆s/V

∆t = 100/200

∆t = 0,5 h.

Tempo de vôo do helicóptero é de 0,5 h.

Sendo a diferença entre eles é de:

0,5- 0,25= 0,25 h , ou seja 15 minutos.

Consideraremos que no momento da amerissagem o satélite irá mandar um sinal elétrico e o mesmo será captado por sensores localizados em três lugares diferentes e a velocidade do sinal é de 300000 km/s e a distancia do ponto 1 é de 338 km, ponto dois é de 100 km e o ponto 3 é de 3000 km, iremos calcular o tempo que o sinal ira demora para chegar em cada ponto.

Ponto 1(Alcântara) ;

T = ∆x/Vm

T = 338/ 300000

T = 0,001126666 s = 1,126666 x 10 ³ s

Ponto 2 (Parnaíba);

T = ∆x/ Vm

T = 100/300000

T = 0,000333333 s = 3,33333 x 10-4 s

Ponto 3 (São José dos Campos);

T = ∆x/ Vm

T = 3000/ 300000

T= 0,01 s

Calcular:

1. Velocidade final adquirida pelo SARA suborbital sendo;

Mach 1 ----------- 1225 km/h

Mach 9 ----------- x

9x 1225 = 11025 km/h - 3,0625 km/s - 3062,5 m/s

V = ΔS /ΔT =

11025=300T

T= 0,027 h ----- 1,6326 s

2. A aceleração adquirida pelo SARA SUBORBITAL é de;

V = Vo + a x t

∆t = ∆s/ ∆v 8506,94= 3062+ a x 0,0528

∆t =288/ 5444,44 8506,94- 3062,5=a x 0,0528

∆t = 0,0528 s 5444,44= a x 0,0528

A = 5444,44 / 0,0528

A = 103114,39 m/s²

Fazendo uma comparação com a aceleração da gravidade podemos afirmar que é 10521,877 vezes maior que a aceleração da gravidade.

3. Sendo o tempo gasto pelo SARA SUBORBITAL é de;

T = ts + ta

T = 1,6326 + 0,0528

T = 1,6854 s

CONCLUSÃO:

Nos dois passos podemos analisar que em tudo que fazemos utilizamos a física para nos direcionar e fazer previsões para o futuro.Através de dados como a velocidade e o espaço podemos calcular o tempo e a aceleração, assim otimizando e melhorando as nossas tecnologias e aprimorando nossos processos de Trabalho. Até conseguirmos melhores resultados e tudo isso nos beneficia