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CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

RELATÓRIO DE FÍSICA I

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

TÍTULO: SEGUNDO DESAFIO

FÍSICA BÁSICA

INTEGRANTES: Rodrigo Valério da Silva
Walas Cézar de Castro
Bruno Tavares da Silva

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

I. TÍTULO: Segundo Desafio

II.OBJETIVOS: O objetivo deste trabalho é mostrar as vantagens de usar ferramentas da física básica que aprendemos no 1° período, para estudos que mostram a influência do Projeto SARA, que compreende fases de modelagem, ensaios e simulações numéricas e dois diferentes tipos de trajetos.

III. INTRODUÇÃO TEÓRICA E PRÁTICA:

ETAPA N°1

Passo – 1 Dois soldados da equipe de resgate, ao chegar ao local daqueda do satélite e ao verificar sua localização saltam ao lado do objeto de uma altura de 8m. Considere que o helicóptero está com velocidade vertical e horizontal nula em relação ao nível da água.
Adotando g =9,8 m/s2, Determine o tempo de queda de cada soldado.

Resp.
y = VoT + ½ . gT²
4,9T² = 8
8 = 0.T + ½ . 9,8T²T² = 8
4,9
8 = 9,8T² T² = 1,63
2 T = 1,28 s.
8 = 4,9T²

Passo – 2 Determine a velocidade de cada soldado ao atingir a superfície da água utilizando para isso os dados do passo anterior.Resp.
V = Vo + At
V = 0 + 9,8 . 1,28
V = 12,54 m/s

Passo – 3 Determine qual seria a altura máxima alcançada pelo SARA SUBORBITAL considerando que o mesmo foi lançado com uma velocidade inicial de Mach 9 livre da resistência do ar e submetido somente a aceleração da gravidade.

Resp.
Vy² = Voy² - 2g ∆y
0 = 11025² - 2 . 9,8 ∆y
0 = 121.550625 – 19,6 ∆y
19,6∆y = 121.550625
∆y= 121550625
19,6
∆y = 6.201.562,5 m

Passo – 4 Calcule o tempo gasto para o SARA SUBORBITAL atingir a altura máxima.

Resp.
Tmax = Vo
g
Tmax = 11025
9,8
Tmax = 1.125 s.

ETAPA N°2

Passo – 1 Para efetuar o resgate do Satélite, ao chegar ao local, o avião patrulha lança horizontalmente uma bóia sinalizadora. Considere que o aviãoestá voando a uma velocidade constante de 400 km/h, a uma altitude de 1000 pés acima da superfície da água, calcule o tempo de queda da bóia considerando para a situação g = 9,8 m/s2 e o movimento executado livre da resistência do ar.

Resp.
Y = Yo + Voy – gT²
304,8 = 0 + 0 – 9,8 T²
2
304,8 = - 9,8T²
2
304,8 = -4,9T²
T² = 304,8
4,9
T²=62,20
T = 7,88 s.

Passo – 2 Com os dados da situação do Passo 1, calcule o alcance horizontal da bóia.

Resp.
X = Xo + Vox . T
X = 0 + 111,1 . 7,88
X = 875.5 m.

Passo – 3 Calcule para a situação apresentada no Passo 1, as componentes de velocidade da bóia ao chegar ao solo.

Resp.
V = 111.1 m/s
1000 pés = 304,8 m
S = 9,8 m/s²

∆h = VoT - gT²

304,8 = 0 – 9,8T²2
304,8 = - 4,9T²
T² = 304,8
4,9
T² = 62,20
T = 7,88 s.

Passo – 4 Determine a velocidade resultante da bóia ao chegar à superfície da água.

Resp.
(77,32)² + (111,1)² = V²
V² = 12345,432 + 5978,3824‌
V² = 18323,814
V² = 135.36 m/s

Passo – 5 Antes do lançamento real do SARA SUBORBITAL, alguns testes e simulações deverão ser feitos. Para uma situação ideal livre daresistência do ar, vamos considerar a trajetória parabólica como num lançamento oblíquo e a aceleração constante igual a g. Adote uma inclinação na plataforma de lançamento de 30º em relação à horizontal e o alcance máximo de 338 km. Determine a velocidade inicial de lançamento.

Resp.

97572,2


∙ ∙
׀...
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