ATPS Fisica 3 a 5 etapa

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.

H=8 Ho=0 Vo=0 g=9,8m/s²
H = Ho + Vot + gt²/2
8 = 0 + 0t + 9,8t²/2
9,8t² = 16 t = √(16/9,8) t = 1,27s

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

V = Vo + gt
V = 0 + 9,8x 1,27
V = 12,4 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 = 9x Vsom = 9x 340m/s = 3060m/s

V² = Vo² + 2gx H.Máx
0² = 3060² + 2 x 9,8 x H.Máx
H.Máx = 9363600/19,6
H.Máx = 477734 m

Passo 3
Calcular o tempo gasto para o SARA SUBORBITAL atingir a altura máxima.

H.Máx = Ho + Vot + gt²/2
477734 = 0 + 3060t + 9,8t²/2
4,9t² + 3060t – 477734 = 0

∆ = b² - 4ac
∆ = (3060)² - 4 x 4,9 x (-477734)
∆ = 9363600 + 9363586,4
∆ = 18727186,4

t = -b±√∆ 2a t = -3060±4327,49 9,8 t = 129,33s -> 2 minutos e 15s

Etapa 4

Passo 1
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.

1000 pés = 304,8m

H = Ho + Vot + gt²/2
304,8 = 0 + 0t + 9,8t²/2 t² = 304,8/4,9 t = √62,20408 t = 7,88s

Passo 2
Considerar os dados da situação do Passo 1 e