Quantidades físicas e movimento rectilíneo

Etapa 1

Grandezas Físicas e Movimento Retilíneo

Passo 1:

Realizar a conversão da altura máxima 300km(apogeu) baseado nas informações acima para a unidade pés.(Consultar uma tabela para fazer essa conversão).

Conversão 300km = 300.000 m

Resultado:

300.000m X 3,281 = 884.300 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.

Amerissagem______________ 100km de Parnaíba

Conversão p/ milhas náuticas:

100 km = 100.000m X0, 5396 = 53.690 milhas.

Passo 3:

Considerar que a operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local de amerissagem. Supondo que um avião decole do aeroporto de Parnaíba, realizar a viagem em duas etapas, sendo a metade a 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.

Distancia: 100 km

50 km a 300 km/h

T1= 50/300 T1= 0,1667 h

50 km a 400 km/h

T2 =50/400 T2= 0,125h

Vm=s/t

Vm= 100/0, 2917 ----------- Vm= 342,817 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 ponto de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaíba distante 100 km do ponto de impacto.

t=s/Vm

t= 100/400

t=0,25h X 60

t= 15 min

Helicóptero de apoio V=200 km/h

t=s/Vm

t=100/200

t=0,50h.60= 30 min

Diferença do tempo gasto avião/helicóptero

t=30-15

t=15min.

Passo 2:

Considerar que no momento da amerissagem, o satélite envia um sinal elétrico, que é captado por sensores localizados em três pontos mostrados na tabela. Considerando esse sinal viajando a velocidade da luz, determinar o tempo gasto para ser captado nas localidades mostradas na tabela. (velocidade da luz: 300.000km/s)

Alcântara – ponto de impacto – 338 km

Parnaíba – ponto de impacto – 100 km

São José dos Campos – ponto de impacto – 3000 km

Passo 3:

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.

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 da gravidade cujo valor é de 9,8m/s².

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

Alcântara – ponto de impacto- 338 km

t=338/300.000

t= 1.1266s

Parnaíba – ponto de impacto- 100 km

t=100/300.000

t= 0,333s

São José dos Campos – ponto de impacto – 3.000km

t=3.000/300.000

t= 10 s

Velocidade final adquirida Mach nove altura 300 km

Mach 9= 11.025km/h

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

T= 11.025

S=S+ V+1/2 A (t)²

300= 0+0 (0,27210884) +1/2. a (0,027)²

300= 0,0007290 a/2

A=600/0, 0007290

A = 823.045,2679m/s²

A = V¹- V0 = V¹.V¹= at

T¹-T0.T¹ V¹= 823,04.10³.0,027

V¹ = 22.222 km/h

288 km Mach 25= 30.625km/h g=9,8 m/s²

V²=V² + 2a(X-X0)

(30625)²= (22.222)²+ 2a(288-0)

937.890,625=493.817284+576ª

576a = 937.890,625- 493817284

A= 444073341/576

A=7709606615 km/h²

1m/s²= 12960 km/h² então

A=7709606615/12960