Fisica

1 – Título da Experiência:

Desafio baseado no projeto SARA ( Satélite de reentrada atmosférica ).

2- Objetivos:

Baseado no projeto SARA, serão realizados cálculos que mostrarão resultados envolvendo algumas grandezas físicas como: medição, velocidade média, aceleração e equações de movimento.

3- Introdução:

Este desafio é baseado no projeto SARA, 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 encontra-se em fase inicial denominado SARA SUBORBITAL em que seus subsistemas serão verificados em voo. Os principais cálculos a serem realizados mostrarão resultados, envolvendo grandezas físicas. Para maiores informações sobre esse projeto, pode-se consultar o site www.iae.cta.br/?action=sara

4- Resumo teórico:

As seguintes formulas serão usadas nessa atividade:

Vm=∆x / ∆t

∆x= X2 – X1

V2= Vo2 + 2.a.∆x

V= Vo + a.t

Y= VoT + ½.gT2

Vy2= Voy2 – 2g∆y

Y= yo + Voy – gT2

X= xo + Vox . T

∆h = Vot – gT2

5- Materiais e métodos:

Para realizar esse desafio foi utilizada Calculadora Científica e computador. Método matemático com conceitos de física.

6- Resultados obtidos:

Passo 1:

Realizar a conversão da altura máxima 300 Km (apogeu) baseado nas informações acima para a unidade pés.

Resp.: 300.000 m X 0,304 m = 91.200 pés

Passo 2:

Considerar as informações do projeto amerissagem na água (pouso). Será a 100 km da cidade de Parnaíba. Fazer a conversão da distância para milhas náuticas.

Resp:

1 Km = 1,852 milha náutica

100 / 1,852 = 53,99 milhas náuticas

Passo 4:

Considerar que a operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local da amerissagem. Supondo que um avião decole do aeroporto de Parnaíba, realizar 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. Determinar a velocidade média em todo o trecho. (O mapa apresentado na figura 6 a seguir é apenas para ilustração).

Resp:

1° metade: 5Km → 300Km/h

2° metade: 50Km → 400Km/h

Vm= [pic]

∆t 1 = [pic] = 0, 167

Δt2 = [pic] = 0,125 -∆ [pic] = 0,167+0,125 = 0,292

[pic] = [pic] = 342,46 km/h

Etapa 2:

Passo 1:

Considerar que um avião de patrulha marítimo P-95 “Bandeirulha”, fabricado pela EMBRAER, pode desenvolver uma velocidade média de 400 km/h. Calcular o tempo gasto por ele para chegar ao pondo de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaíba distante 100 km do ponto de impacto.

Considerar também que 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, calcular a diferença de tempo gasto

pelo avião e pelo helicóptero.

Resp:

Helicóptero:

V = 200 km/h, S = 100 km

V = [pic]•, isolando t teremos: Δt = [pic] = 0,5 → 0,5 x 60 = 30 min.

Avião:

V = 400 km/h, S = 100 km

V = [pic]•, isolando t teremos: Δt = [pic] = 0,25 → 0,25 x 60 = 15 min.

O avião será mais rápido.

Passo 2:

Considerar