ATIVIDADES PRTICAS

PAGE IX

ATIVIDADES PRTICAS

SUPERVISIONADAS

Engenharia Civil

1 Srie

Fsica BsicaA atividade prtica supervisionada (ATPS) um mtodo de ensino aprendizagem desenvolvido por meio de um conjunto de atividades programadas e supervisionadas e que tem por objetivos:

_ Favorecer a aprendizagem.

_ Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo aprendizado eficiente e eficaz.

_ Promover o estudo, a convivncia e o trabalho em grupo.

_ Desenvolver os estudos independentes, sistemticos e o autoaprendizado.

_ Oferecer diferenciados ambientes de aprendizagem.

_ Auxiliar no desenvolvimento das competncias requeridas pelas Diretrizes Curriculares Nacionais dos Cursos de Graduao.

_ Promover a aplicao da teoria e conceitos para a soluo de problemas relativos profisso.

_ Direcionar o estudante para a emancipao intelectual.

Para atingir estes objetivos as atividades foram organizadas na forma de um desafio, que ser solucionado por etapas ao longo do semestre letivo.

Participar ativamente deste desafio essencial para o desenvolvimento das competncias e habilidades requeridas na sua atuao no mercado de trabalho.

Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida profissional.

AUTOR:

Mauro Vanderlei de Amorim Faculdade Anhanguera de Jundia

Faculdade Anhanguera de Campinas UnidadeCOMPETNCIAS E HABILIDADES

Ao concluir as etapas propostas neste desafio, voc ter desenvolvido as competncias e habilidades descritas a seguir:

Aplicar conhecimentos matemticos, cientficos, tecnolgicos e instrumentais engenharia;

Comunicar-se eficientemente nas formas escrita, oral e grfica;

Avaliar o impacto das atividades da engenharia no contexto social e ambiental;

Atuar em equipes multidisciplinares.

Primeiro Desafio

Ao final do desafio o aluno ir entregar um memorial descritivo de clculos envolvendo o vo de um satlite lanado por um veculo de sondagem (VS-40). Este desafio baseado no projeto SARA (Satlite de Reentrada Atmosfrica) desenvolvido no instituto de aeronutica e espao em So Jos dos Campos destinado a operar em rbita baixa, circular, a 300 km de altitude. O projeto ainda se encontra em fase inicial denominado SARA SUBORBITAL em que seus subsistemas sero verificados em vo. Os principais clculos a serem realizados, mostraro resultados envolvendo algumas grandezas fsicas como: Medio, velocidade mdia, acelerao e equaes do movimento.Etapa 1

Aula-tema: Medio e Movimento Uniforme e Movimento Uniformemente Variado

Esta etapa importante para que voc aprenda a fazer converses de unidades, pois a coerncia entre os sistemas de unidades envolvidas necessria para garantir o sucesso na soluo da situao problema. No Passo 3, atravs da leitura do texto, voc compreender a importncia cientfica, tecnolgica e social para o Brasil desse importante projeto.

Destacamos tambm que nessa etapa importante que voc estude e compreenda o conceito de velocidade mdia. Uma tcnica eficiente para a soluo de qualquer problema parte de um slido entendimento do conceito e posteriormente a aplicao correta da expresso matemtica adequada.

PASSOS

Passo 1 - Realize a converso da altura mxima 300 km (apogeu) baseado nas informaes acima para a unidade ps (Consulte uma tabela para fazer essa converso).Resposta: 1 p = 30,48cm = 0,3048m = 3,048 x 10^-4km

Se 1 p 3,048 x 10^-4 km

A 300km

A = 984251,968504psPasso 2 - Segundo informaes do projeto amerissagem na gua (pouso). Ser a 100 km da cidade de Parnaba. Faa a converso da distancia para milhas nuticas.

Resposta: 1 milha nutica 1.853km

B 100km

B = 0,05396654 milhas nuticas

Passo 3 - Faa uma leitura do texto apresentado em:

http://www.defesabr.com/Tecno/tecno_SARA.htm - acesso em 20 de dezembro de 2009Passo 4 - Segundo informaes, a operao de resgate ser coordenada a partir da cidade de Parnaba, a 100 km do local da amerissagem. Suponha que um avio decole do aeroporto de Parnaba e realize 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. Determine a velocidade mdia em todo o trecho. (O mapa abaixo apenas para ilustrao).

Resposta: 1 trecho 2 Trecho300 km/h = 50km 400 km/h = 50km CD

C = 0,16hD = 0, 125h

Vm = 100 km / 0, 285h Vm = 350,87 km/hPasso 5 - Um avio de patrulha martimo P-95 Bandeirulha, fabricado pela EMBRAER, pode desenvolver uma velocidade mdia de 400 km/h. Calcule o tempo gasto por ele para chegar ao pondo de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaba distante 100 km do ponto de impacto.Resposta: Vm = 400 km/h400 km/h = 100 kms = 100 kmt

t = ? t = 0,25h ou 15 min.

Passo 6 - Um helicptero de apoio ser utilizado na misso para monitorar o resgate. Esse helicptero UH-1H-Iroquois desenvolve uma velocidade de 200 km/h. Supondo que ele tenha partido da cidade de Parnaba, calcule a diferena de tempo gasto pelo avio e pelo helicptero.Resposta:

Vm = 200 km200 km/h = 100 kms = 100 km t

t = ? t = 0,5h ou 30 min.Haver uma diferena de 15 minutos a mais com o helicptero.

Passo 7 - No momento da amerissagem, o satlite envia um sinal eltrico, que captado por sensores localizados em trs 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: 300.000 km/s)Alcntara ponto de impacto338 km

Parnaba ponto de impacto100 km

So Jos dos Campos ponto de impacto3000 km

Resposta: V = 300.000 km

Alcntara ParnabaSo J. d Campos

300.000t = 388300.000t = 100300.000t = 3.000

t = 1,293 x 10^-3 st = 3,333 x 10^-4 st = 0,01st total = 0, 0116263 sPasso 8 - Calcule a velocidade final adquirida pelo Sara suborbital, que atingir uma velocidade mdia de Mach 9, ou seja, nove vezes a velocidade do som, partindo do repouso at a sua altura mxima de 300 km. Considere seu movimento um MUV. Dado: velocidade do som =Mach 1= 1225 km/hResposta:

S = 300.000km

Vm = 11.025m/s

t = ?

Vm = S/ t t = 0,0272108h ou 97,95918 segundos

S = Vot + a/2 t^2

300.000 = 0 + 9596,1

a = 62,526 m/s2

V = Vo + at

V = 62,526 . 97,95918

V = 6125m/s

Passo 9 - Calcule a acelerao adquirida pelo SARA SUBORBITAL na trajetria de reentrada na troposfera, onde o satlite percorre 288 km aumentando sua velocidade da mxima atingida na subida calculada no passo anterior para Mach 25, ou vinte e cinco vezes a velocidade do som. Compare essa acelerao com a acelerao da gravidade cujo valor de 9,8 m/s2.Resposta: V^2 = Vo^2 + 2aS8.507^2 = 6125^2 + 2a . 288.000

a = 60,51m/s2

A acelerao adquirida ser 6 vezes maior que a da gravidade.Passo 10 - Determine o tempo gasto nesse trajeto de reentrada adotando os dados do Passo 2.Resposta:

S = Vot + a/2t^2

288.000 = 0 + 30,255 t^2

t = 97,56 segundos.