ATPS - Física 1

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Etapa 1 
Passo 1
1 pé = 30,38 cm
300 km = 30 000 000 cm
1 pé ---- 30,48 cm
 x ---- 30 000 000 cm
30 000 000 = 30,48x
 
x= 984 252 pésRealizar a conversão da altura máxima 300 km (apogeu) baseado nas informações acima para a unidade pés (Consultar uma tabela para fazer essa conversão).
Resolução: 
Passo 2
1 milha náutica = 1,852 m
100 km = 100 000 m
1 milha ---- 1,852 m
 x ----- 100 000 m
100 000 = 1,852x
 
x = 53,99 
 Aproximadamente 54 milhas
 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.
Resolução: 
Passo 4
Vm1 
 Vm2 
300 = 
 
 4
00 = 
300
 = 50
 400
 
 
 
Vm 
= 
 = 
Vm = 342, 466 km/hConsiderar 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. 
Resolução: 
Etapa 2 
Passo 1 
Avião = 15 mint 
Helicóptero = 30 mint 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. 
 Resolução: 
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 José dos Campos – ponto de impacto
	3000 km
Resolução: 
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.
S= S
0
 
+ V
0
. t + ½ a . t²
300 000 = 0 + 3062,5 + ½ a (98)²
300 000 = 9604 . a
300 000 = 4,802 . a 
a = 62,47
V²
 = 
Vo²
 + 2.a . 
x
V²
 
= 0 + 2 . 62,47 . 300 000
V²
 = 124,94 . 300 000
V
²
= 37482000
V = 6122,25 m/s ou 22040,1 km/h
Resolução: 
Vm = 11025 km/h => 3062,5 m/s
 x = 300 km => 300 000 m
 a = -9,8 m/s²
300 000
 =3062,5
 
V= 30625 km/h => 8507 m/s
a= ?
x = 288 km =>288000 m
V² = Vo² + 2.a. x
8507² = 6124² + 2 . a . 288 000
72369049 = 37503376 + 2 . a . 288 000
72369049 – 37503376 = 576 000 a
34865673/ 576000 = a
a = 60,53 m/s²
S= S
0
 
+ V
0
. t + ½ a . t²
300 000 = 0 + 3062,5 + ½ a (98)²
300 000 = 9604 . a
300 000 = 4,802 . a 
a = 62,47
V²
 = 
Vo²
 + 2.a . 
x
V²
 
= 0 + 2 . 62,47 . 300 000
V²
 = 124,94 . 300 000
V
²
= 37482000
V = 6122,25 m/s ou 22040,1 km/h2- 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.
Resolução: 
V = 
Vo + a . t
8507 = 6124 + 60,53 . t
8507 – 6124 = 6053 t 
2383 = 60,53 t
t = 2383
/ 60,53
t = 39,36 s
 
3-Calcular o tempo gasto nesse trajeto de reentrada, adotando os dados dos passos anteriores.
Resolução: 
Etapa 3 
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 2
Tomar como base, as informações apresentadas acima e determinar:
1-O tempo de queda de cada soldado.	
S = So +Vo.t + ½ g.t²
8 = 0 + 0 .t + ½ 9,8 . t²
8 = 4,9 . t²
t² = 8/4,9
t² = 1,63
t = 1,27 s
 Resolução: 
2-A velocidade de cada soldado ao atingir a superfície da água, utilizando para isso os dados do passo anterior.
V = Vo + a.t
V = 0 + 9,8 . 1,27
V = 12,44 m/s
Resolução:
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 
0 = 9378906,25 – 19,6 . y 
19,6 y = 9378906,25
y = 478515,625
y = 4,785 x 105 m
 
Resolução: 
Passo 3 
V = Vo –a.t
0 = 3062, 5 – 9,8 . t
9,8 t = 3062,5
t = 312,5 s
 Calcular o tempo gasto para o SARA SUBORBITAL atingir a altura máxima.
Resolução:
Passo 4 
Elaborar um relatório com as informações trabalhadas nessa etapa e entregá-lo ao professor conforme seu planejamento.
Relatório: Considerando que ambos os soldados foram lançados de uma mesma altura com velocidade vertical e horizontal igual á zero, os valores obtidos nos passos 1 e 2 da etapa são iguais, já que não foi informado o peso(massa) dos soldados, podendo assim alterar o tempo de queda e a velocidade. 
Etapa 4
Passo 1 
1 pé = 0,3048 m 
1000 pés = 304,8 m
S= S
o + Vo . t + ½ a. t²
0= 304,8 + 0 .t + ½ (9,8).t²
304,8 = 4,9 t²
t² = 304,8/4,9
t² = 62,20
t= 7,88 sLer 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.
Resolução: 
Passo 2
S = S
o +
 
Vo.
 
t +
 
 ½ a.
 
t²
S = 0
 + 111,1.
 7,88
 + ½ 
 
9,8. (7,88)²
S
 = 875,5 + 77,22
S
 = 952,72 mConsiderar os dados da situação do Passo 1 e calcular o alcance horizontal da bóia.
Resolução: 
Passo 3
S = So +
 
Vo.
 
t +
 
 ½ a.
 
t²
304,8 = 0 + 0 . t + 
½
 9,8 . t²
304,8 = 4,9 . t²
t² = 62,20
t = 7,88 s Calcular para a situação apresentada no Passo 1, as componentes de velocidade da boia ao chegar ao solo.
Resolução : 
V² = Vo² + 2.a. x
V² = 0 + 2. 9,8 . 304,8
V² = 5974
V= 77,29 m/s
 2. Determinar a velocidade resultante da boia ao chegar à superfície da água.
Resolução:
Passo 4
Elaborar um relatório com as informações trabalhadas nessa etapa e entregá-lo ao professor conforme seu planejamento.
Relatório: Conforme os cálculos realizados nesta etapa, pode-se ser considerado um lançamento horizontal onde a massa ao ser jogada não faça nenhum tipo de curva, alterando assim a distância percorrida.
Etapa 5 
Passo 1 
Vy = V0y² + 2.g . 
0 = (Vyo)² + 2 . (9,8) . 9757,2
Vyo² = 1912415,12
Vyo = 1382,9 m/s
V² = Vx² + Vy²
V² = 1912415,12 + 5737222,6
V = 2765 m/s.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.
Vy =V0y + g . t
0 = 1382,9 – 9,8 t
9,8 t = 1382,9
t = 1382,9/ 9,8
t
 = 141,112 s.Resolução: 
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.
Resolução: V = (2395,25î + 1382,9j) m/s
Passo 03 
Em um grupo de no máximo 6 pessoas, discuta sobre as implicações sociais para o Brasil, como um dos poucos países do mundo a dominar a tecnologia de lançamento de satélite.
Relatório: O Brasil é um dos poucos países a dominar a tecnologia de lançamento de satélite possui duas bases de lançamento. Tem o poder de ajudar países, que possuem ou não bases de lançamentos, a lançar foguetes de meteorologia, e outros, para a previsão do tempo. Saber o tempo, previamente, ajuda na aviação e na agricultura. Prevenindo acidentes aéreos entre outros.
Além de influenciar na geração de empregos, de técnicos e engenheiros. Apesar de o Brasil ser um dos únicos a dominar essa tecnologia, ela ainda é precária, por falta de investimentos do governo e pessoas especializadas. 
Passo 4
Elaborar um relatório com as informações trabalhadas nessa etapa e entregá-lo ao professor conforme seu planejamento.
Relatório: Depois da realização desta etapa em especial, nosso grupo pode notar que o Brasil ainda precisa evoluir muito na questão de lançamento de satélites, mas não é uma tarefa fácil já que a mão-de-obra e o material necessário andam escasso no país. 
UNIVERSIDADE ANHANGUERA-UNIDERP
ENGENHARIA CIVIL
ATPS FÍSICA 1
Ana Carla da Silveira Menegat RA: 4016800384
Gilson Rosa de Souza Junior RA: 4054832099
Lucas Fernandes Nantes RA: 4059903567
Renata Aparecida Peixoto RA:4016804947
Vinicius Ferreira Feitosa RA: 4060929501 
CAMPO GRANDE- MS 
24/11/2014