Atps fisica i

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ETAPA 3

Aula-tema: Movimento Retilíneo

Passo 1

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

y = Vo . (t-to) + g/2 . (t-to)²
                                                               
8 = 0 .(t-to) – 9,8/2 . (t-to)²                                

8 = -4,9t²                                                
t² = 8/4,9
t² = 1,633
t = ±√1,633
t = ± 1,277s, consideramos t = 1,28s                                             

2. A velocidade de cada soldado ao atingir a superfície da água, utilizando para isso os dados do passo anterior.

V = Vo + g . (t-to)

V = 0 - 9,8 .(1,28 – 0)

V = -12,54 m/s

3. 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 à aceleração da gravidade.

Mach 9 = Mach 1 x 9
Mach 9 = 1.225 x 9
Mach 9 = 11.025 km/h = 3.062,5 m/s
Vy² = Voy² + 2g.(∆y)

0 = (3.062,5)² + 2 .(- 9,8) .(∆y)

0 = 9.378.906,25– 19,6 ∆y

∆y = -9.378.906,25/19,6

∆y = 478.515,62 m

Passo 3

Calcular o tempo gasto para o SARA SUBORBITAL atingir a altura máxima.

V = Vo + g . (t-to)

0 = 3.062,5 + (-9,8) . (t-0)

t = 3.062,5/9,8

t = 312,5s

ETAPA 4

Aula-tema: Movimento em Duas e Três Dimensões.
Passo 1

Ler o texto e considerar o cenário apresentado a seguir.

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

Convertendo:
400km/h/3,6m/s = 111,11m/s1000pes*0,3048m = 304,8m
Y = Yo + Voy(t-to) +g/2 (t-to)²
304,8 = 0 + 0.(t-to) – 9,8/2(t-0)²
t² = 304,8/4,9
t = ±√62,2040
t = ±7,886, consideramos 7,89s
Passo 2

Considerar os dados da situação do Passo 1 e calcular o alcance horizontal da boia.

X = Xo + Vox . (t-to)

X = 0 + 111,11 . 7,89

X = 876,66 m.

Passo 3

1. Calcular para a situação apresentada no Passo 1, as componentes develocidade da boia ao chegar ao solo.

V = Voy + g . (t-to)
V = 0 + 9,8 . (7,89)
V = 77,32m/s
2. Determinar a velocidade resultante da boia ao chegar à superfície da água.

V² = (77,32)² + (111,11)²

V² = 5.978,39 + 12.345,43

V = √18.323,82

V = 135,36m/s

ETAPA 5

Aula-tema: Movimento em Duas e Três Dimensões.
Passo 1
Verificar que antes do lançamento real do SARA SUBORBITAL,alguns testes e simulações deverão ser feitos. Para uma situação ideal livre da resistência do ar, vamos considerar a trajetória parabólica como num lançamento oblíquo e a aceleração constante igual a g. Adotar uma inclinação na plataforma de lançamento de 30º em relação à horizontal e o alcance máximo de 338 km. Determinar a velocidade inicial de lançamento.

Resp.

X = Xo + gT
0 = 1382,9 –9,8T
9,8T = 1382,9
T = 1382,9
9,8
T = 141,112 s.

Vy = Vyo² + 2g∆x
0 = (Vyo)² + 2 . (9,8) . 9757,2
Vyo² = 1912415,12
Vyo = 1382,9 m/s

V = Vx² + Vy²
V = 1912415,12 + 5737222,6
V = 2765 m/s.

Passo 2

Fazer as atividades solicitadas a seguir.

1. Determinar as componentes da velocidade vetorial de impacto na água para a situação analisada no passo anterior.

Resp....
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