Etapa 2 ATPS Física 1

Páginas: 7 (1546 palavras) Publicado: 5 de novembro de 2013
1INTRODUÇÃO

Primeiramente quando falamos de queda livre, temos que lembrar que a resistência do ar é desprezada. Entende-se por aceleração de queda livre, que sua gravidade varia de acordo com a altitude, por exemplo 9,8 m/s² na Terra e aproximadamente 1,63 m/s² na lua. Esse tipo de movimento retilíneo prova que, independente da massa, dois corpos ou objetos adquirem, ao longo da queda, amesma velocidade e caem juntos. Exemplo: um gato e um elefante estão em uma queda, o gato por ser mais leve é puxado pela Terra com mais facilidade, já o elefante resiste mais a gravidade pelo seu peso (que deveria fazer com que ele caísse mais rápido). Nesse caso, as situações se compensam e durante a queda eles igualam suas velocidades, logo caem juntos; isso porque a resistência é desprezada.Movimento retilíneo é descrito como um movimento de um móvel a um determinado ponto ao longo de uma reta com velocidade constante, que será exemplificado no desenvolvimento.


2 SEGUNDA ETAPA ATPS
2.1 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 chegarao ponto de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaíba distante 100 km do ponto de impacto.
Cálculo do tempo gasto Conversões
Vme = ∆x/ ∆t 400 / 3,6 = 111,11 m/s
111,11 = 100*10³ / ∆t 100 km = 100 000 m
∆t = 100*10³ / 111,11
∆t = 0,900*106 segundos

Considerar também que um helicóptero de apoio será utilizado na missão paramonitorar o resgate. Esse helicóptero UH-1H-Iroquois desenvolve uma velocidade de 200 km/h. Supondo que ele tenha partido da cidade de Parnaíba, calcule a diferença de tempo gasto pelo avião e pelo helicóptero.
Vme = ∆x/ ∆t Vme = ∆x/ ∆t
111,11 = 100*10³ / ∆t 55,55 = 100*10³ / ∆t
∆t = 100*10³ / 111,11 ∆t = 100*10³ / 55,55
∆t =0,900*106 segundos ∆t = 1,80*10³ segundos

Logo, a diferença será a subtração do maior pelo menor tempo:
∆t = 1,80*10³ - 0,900*10³
∆t = 0,9*10³ segundos de diferença.

2.2 Passo 2
No momento da amerissagem, o satélite envia um sinal elétrico, que é captado por sensores localizados em três pontos mostrados na tabela. Considerando este sinal viajando a velocidade da luz,determine o tempo gasto para ser captado nas localidades mostradas na tabela. (Dado: velocidade da luz: 300000 km/s).
Alcântara – ponto de impacto 338 km
Vme = ∆x/ ∆t
300 000*10³ = 338*10³/ ∆t
∆t = 338*10³ / 300 000*10³
∆t = 1,13 segundos

Parnaíba – ponto de impacto 100 km

Vme = ∆x/ ∆t
300 000*10³ = 100*10³ / ∆t
∆t = 100*10³ / 300 000*10³
∆t = 0,33 segundos

São José dos Campos - ponto deimpacto 3000 km

Vme = ∆x/ ∆t
300 000*10³ = 3000*10³ / ∆t
∆t = 3000*10³ / 300 000*10³
∆t = 10 segundos

2.3 Passo 3
2.3.1 Velocidade final adquirida
Calcule 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. Considere seu movimento um MUV. Dado:velocidade do som = Mach 1 = 1225 km/h.
Vméd=d/∆t
3062,5 = 300*10³/∆t
∆t=300*10³/3062,5
∆t= 0,09795*10³
∆t=97,95 ≅ 98 segundos
X-Xo = Vo*t + 1/2 at²
300*10³ = 0*98 + 1/2 a*( 98 )²
300*10² = 1/2a* 9 604
300*10³ = 4802a
a = 300*10³/4802
a = 0,06247*10³
a = 62,47 m/s²

V² = Vo²+2*a*d
V² = 0 + 2*62,47*300*10³
V² = 124,94*300*10²
V² = 37482000
V = 6122,25 m/s

2.3.2 Aceleraçãoadquirida
Calcule 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 March 25, ou vinte e cinco vezes a velocidade do som. Compare essa aceleração com a aceleração da gravidade cujo valor é de 9,8 m/s².
V² = Vo²+2*a*d
(8507)² = (6124)² + 2* a * 288...
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