ATPS Fisica I

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INTRODUÇÃO
Etapas 1 e 2 da Atps de Física 1, elaboração de memorial descritivo de cálculos, com grandezas físicas e movimento retilíneo, envolvendo o vôo de um satélite lançado por um veículo de sondagem (VS-40). Adquirir conhecimento para fazer conversões de unidades para soluções pontuais do problema e compreender qual a importância tecnológica e social para o Brasil do programa com base na leitura indicada.
O desafio principal do trabalho além do rico conhecimento do projeto desenvolvido no Brasil, é a interpretação dos textos para a extrair os dados necessários para a atividade.
ETAPA 1 
Aula-tema: Grandezas Físicas e Movimento Retilíneo.
Passo 1 
Realizar a conversão da altura máxima 300 km (apogeu) baseado nas informações acima para a unidade pés (Consultar uma tabela para fazer essa conversão).
1 pé = 0,3048 m
1 pé = 0,0003048 km 
X = 300 km logo, x = 300 / 0,0003048 = 984251,97 pés.
Resposta: 300km = 984252 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.
1 milha náutica = 1,852 km
X = 100 km logo, x = 100/1,852 = 53,996 milhas náuticas.
Resposta: 100 km = 54 milhas náuticas.
Passo 3 
Fazer uma leitura e uma produção acadêmica do texto “O projeto SARA e os hipersônicos”. Disponível em: . 
O projeto SARA (Satélite de Reentrada Atmosférica) tem como objetivo um plataforma para realização de experiências em ambiente de micro gravidade, e desenvolver estruturas que possam suportar a reentrada na gravidade.
No futuro, o SARA pretende ser uma plataforma industrial orbital para a qualificação de componentes, materiais especiais e equipamentos espaciais.
O projeto Sara é uma espécie de laboratório reutilizável que possa fazer experiências em ambiente com gravidade reduzida e possa contribuir para o desenvolvimento de aeronaves supersônicas. O Satélite está sendo desenvolvido por cientistas no instituto Aeroespacial Brasileiro, em São José dos Campos.
Os experimentos podem auxiliar em um futuro outras áreas da ciência como nanotecnologia, biomedicina e etc. outro ponto importante é o desenvolvimento de materiais que possa ser utilizados em veículos Hipersônicos, estes materiais tem que suportar as condições severas de reentrada em órbita.
Outra etapa do projeto é a plataforma industrial que possa baratear e qualificar componentes em gravidade reduzida.
Passo 4 
Considerar que a operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local da amerissagem. Supondo que um avião decole do aeroporto de Parnaíba, realizar a viagem em duas etapas, sendo a metade 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. 
1º trecho: Vm = S / T, assim: T1 = S / Vm = 50 Km / 300 Km/h = 0,1666666667 h.
2º trecho: Vm = S / T, assim: T2 = S / Vm = 50 Km / 400 Km/h = 0,125 h.
Logo: T1 + T2 = 0,2916666667 horas.
Portanto, Vm = S / T1+T2 = 100 / 0,2916666667 = 342,8571428 Km/h.
Resposta: a velocidade média de todo o trecho = 342,857 Km/h.
ETAPA 2
Aula-tema: Movimento Retilíneo.
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 pondo de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaíba distante 100 km do ponto de impacto.
Vm = 400 Km/h
T =? P/ S = 100 Km/h, assim, Vm = S / T ==> T = S / Vm
Logo, T = 100 / 400 = 0,25 h
Resposta: O tempo gasto pelo helicóptero foi de 0,25 horas. 
Considerar também que um helicóptero de apoio será utilizado na missão para monitorar
O resgate. Esse helicóptero UH-1H-Iroquois desenvolve uma velocidade de 200 km/h.
Supondo que ele tenha partido da cidade de Parnaíba, calcular a diferença de tempo gasto
Pelo avião e pelo helicóptero.
Vm = 200 Km/h
T =? P/ S = 100 Km/h, assim, Vm = S / T ===> T = S / Vm
Logo, T = 100 / 200 = 0,5 h
Portanto, T(Helicóptero) - T(Avião) = 0,5 - 0,25 = 0,25 horas
Resposta: A diferença de tempo gasto pelo helicóptero foi de 0,25 horas a mais que o avião, isto é, o helicóptero gastou o dobro do tempo do avião. 
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. (Dado: velocidade da luz: 300.000 km/s).
Alcântara - ponto de impacto
338 Km
Parnaíba - ponto de impacto
100 Km
São Jose dos Campos - ponto de impacto
3000 Km
T (Alcântara) = 338 / 300000 = 0,001126666667 s
T (Parnaíba) = 0,0003333333333 s
T (São José dos Campos) = 0,01 s
Resposta: Os tempos gastos para serem captados os sinais foram de: 0,001126666667 segundos em Alcântara; 0,0003333333333 segundos em Parnaíba e 0,01 segundos em São José dos Campos. 
Passo 3 
Calcular:
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.
Mach 1 = 1225 km/h
Mach 9 = V final Assim: V final = 9 X 1225 = 11025 Km/h 
Resposta: A velocidade final adquirida pelo SARA até a sua altura máxima, foi de 11.025 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 com a aceleração da gravidade cujo valor é de 9,8 m/s2.
A =? P/ S = 288 Km = 288000 m
Mach 1 = 1225 km/h
Mach 25 = V adquirida Assim: V adquirida = 25 X 1225 = 30625 Km/h
V adquirida 30625 / 3,6 = 8506,9 m/s 
V² = Vo² + 2.A.T 
(30625) ² = 2.A. 288000 ==> A reentrada na atm. = 937890625 / 576000 = 1628,28 m/s²
Logo, A diferença = 1628,28 / 9,8 = 166,1 vezes maior.
Resposta: A aceleração na trajetória de reentrada na troposfera pelo SARA SUBORBITAL foi de 166,1 vezes maior que a aceleração da gravidade.
3. Calcular o tempo gasto nesse trajeto de reentrada, adotando os dados dos passos anteriores.
T =? P/ A = 1628, 28 m/s² 
V = VO + A.T
30625 = 1628,28 x T ===> T = 30625 / 1628,28 = 18,8 s
Resposta: O tempo gasto para o SARA SUBORBITAL reentrar na troposfera foi de 18,8 s.
Passo 4 
Elaborar um relatório com as informações trabalhadas nessa etapa e entregá-lo ao professor, conforme seu planejamento.
Nesta etapa aprendemos a fazer conversões de unidades, garantindo o sucesso na solução da situação-problema, estudamos o conceito de velocidade média, onde aprendemos a aplicar as expressões matemáticas corretamente.
Aprendemos também, a compreender a importância científica, tecnológica e social para o Brasil, neste ambicioso projeto SARA.
CONCLUSÃO
As etapas iniciais foram importantes para que os conceitos fundamentais e básicos de física fossem compreendidos, além das conversões de unidades de medida, foram desenvolvidos passos de grandezas físicas e movimentos retilíneos para que os problemas fossem solucionados.
O projeto SARA tem uma importância significativa para o desenvolvimento do projeto aero espacial brasileiro e obviamente para o desenvolvimento de novas tecnologias e pesquisas em outras aéreas que podem ser utilizadas para o desenvolvimento humano e cientifico nacional