Quantidades físicas e movimento rectilíneo

ETAPA 1

Grandezas físicas e movimento retilíneo.

Passo 1:

Foi solicitado que fosse feita a conversão da altura máxima atingida pelo SARA, que é de

300km, para pés. Para tal foi feito o calculo abaixo, usando basicamente a regra de três:

1 pé = 30,48cm; 300km = 300000m; logo 300000m/0,3048m = X pés/1 pé; X=300000/0,3048; X=984251,9685 pés

Com o calculo acima se chegou à conclusão que a distancia de 300 km é igual a 984251,9658 pés. Sendo assim, a altura máxima alcançada pelo SARA será de 984251,9685 pés.

Passo 2 :

Foi solicitado que fosse feita a conversão da distancia entre o local de pouso do SARA e a cidade de Parnaíba. A distância é de 100 km, e a solicitação é que se converta para milhas náuticas. A unidade de medição denominada milha náutica ou milha marítima não faz parte do Sistema Internacional de Medidas (SI). Para tal conversão o processo segue o raciocínio da proposta anterior, como pode ser visto na calculo abaixo:

1 Milha náutica = 1,852 km ; 100 km/1,852 km = X m.n./1 m.n. ; X m.n. =100/1,852 ; X m.n. = 53,9957

(“m.n.” se refere à milhas náuticas)

Com o calculo acima chegou se a conclusão que a distancia entre o local de pouso do SARA e a cidade de Parnaíba é de 53,9957 Milhas náuticas.

Passo 3:

O passo três solicitou apenas a leitura de um artigo, onde importantes informações a respeito do SARA são passadas. A leitura foi realizada.

Passo 4:

Neste passo temos a informação que o avião que irá fazer a busco do sara após sua aterrissagem fará esta viagem de 100 km divida em duas partes, a primeira percorrida a 300 km/h e a segunda a 400 km/h. A proposta é que seja feito o calculo da velocidade media dessa

viagem. Para a realização desse calculo, antes é necessário saber qual foi o tempo total da realização dessa viagem. Para ilustrar esse percurso temos a figura abaixo:

A Distancias: B C AB=50 km

AC=100 Km

Calculo do tempo:

Tempo entre os pontos A e B: Tab = 300 km/50 km = 1 h/ X h; X h = 50/300; X = 0,1617h ou 10 minutos.

Tempo entre os pontos B e C; Tbc = 400 km/50 km = 1 h/ X h; X h = 50/400; X = 0,1250h ou 7,5 minutos.

Tempo entre os pontos A e C; Tac = Tab+Tbc; Tac = 10 + 17,5; Tac = 17,5 Minutos ou

0,2917 horas.

Calculo da velocidade média:

Vméd = Δd/Δt = 100-0/0,2917-0 = 342,8571 km/h

Sendo assim, podemos chegar a conclusão que a velocidade media é de 342,8571 km/h. Etapa 1 finalizada.

ETAPA 2

Passo 1:

Foi solicitado que se calcule o tempo que um determinado avião da FAB, que desenvolve uma velocidade media de 400 km/h, levará para alcançar o ponto da amerissagem, que fica a

100km do local de decolagem. Os cálculos são visualizados abaixo:

100km/400km = Xh/1h; X=100/400; X=0,25h ou 15 minutos;

Logo, conforme a regra de três aplicada, descobriu-se que o avião, voando a uma velocidade media de 400km/h, levara 15 minutos, ou um quarto de hora, para percorrer 100km. Antes de prosseguir para o próximo passo, foi solicitado que se calcule quanto tempo que um helicóptero UH-1H, similar aos modelos usados na guerra do Vietnam, levará para fazer o mesmo trajeto, entretanto a uma velocidade correspondente a metade da velocidade do Bandeirulha, avião da FAB. Como a velocidade é uma grandeza inversamente proporcional ao tempo, logo sabemos que o tempo será o dobro, já que a velocidade foi reduzida pela metade. Podemos comprovar isso com o seguinte calculo abaixo:

100km/200km = Xh/1h; X=100/200; X=0,50h ou 30 minutos;

Ao final desse passo pede-se que seja informado quanto tempo há de diferença, e de acordo com os cálculos realizados conclui-se que a diferença de tempo entre as duas aeronaves no percurso tratado é de 15 minutos, onde o Bandeirulha é mais rápido.

Passo 2:

Neste passo tratamos de sinais elétricos. No momento da amerissagem o satélite envia um sinal elétrico que viaja a velocidade da luz. È solicitado que seja calculado o tempo gasto para esse sinal chegar a três pontos distantes. São os pontos as cidades de Alcântara, Parnaíba e São José dos Campos. O calculo para a obtenção dos tempos seguem abaixo:

Alcântara: 300000m/338m=1s/=Xs; X=338/300000; X=0,0011s ou 1,1ms; Parnaíba: 300000m/100m=1s/=Xs; X=100/300000; X=0,0003s ou 0,3ms ou 333µs;

São José dos Campos: 300000m/3000m=1s/=Xs; X=3000/300000; X=0,0103s ou 10ms

Com esses cálculos fica fácil visualizar que o ponto mais distante da emissão do sinal elétrico também é o que receptara por ultimo esse sinal.

Passo 3:

Calculo 1:

Neste passo começamos a trabalhar com aceleração em movimentos com aceleração constante. É solicitada a velocidade final do SARA. Os dados informados são a distancia percorrida (300 km) e a velocidade média(11025km/h) do percurso. Com esses dados podemos obter outro dado importante: o tempo. Para tal utilizaremos formulas aprendidas em sala de aula. Abaixo visualizamos o calculo para descobrir o tempo:

Tempo: