- há 2 dias
RESOLUÇÃO OBA 2023 - QUESTÃO 8 - PROVA NÍVEL 4
Questão 8) (1 ponto) Ao final de 2012, havia 1.191 satélites operando em órbita terrestre. Dez anos
depois temos 6.905 satélites. Somente nesta década, há a expectativa de que mais 14.000 satélites
sejam lançados ao espaço. Como você já sabe, são os foguetes que levam os satélites ao espaço.
Eles podem fazê-lo tanto individualmente, ou seja, levando um satélite de cada vez, ou em conjunto,
como foi o caso de um foguete Falcon 9, que levou 143 ao espaço em um único voo. A tabela
apresenta foguetes oriundos dos EUA, Europa, China, Índia e Rússia.
A tabela também mostra a capacidade máxima de carga que cada foguete consegue levar para colocar
um objeto em uma órbita de 1.000 km acima da superfície terrestre.
Foguete
(País)
Capacidadede
carga [kg]
Preço do foguete
[Dólares]
Custo específico
[Dólares / kg]
Falcon 9
(EUA) 17.500 70.000.000
Ariane 5
(Europa) 15.000 180.000.000 12.000
Kuaizhou-1A
(China) 300 6.000.000
Electron
(EUA) 300 7.500.000 25.000
PSLV
(Índia) 3.000 30.000.000 10.000
Proton
(Rússia) 25.000 175.000.000
Item a) Baseado nos dados da tabela, qual dos foguetes apresenta o menor custo específico? O custo
específico é obtido quando se divide o preço do foguete pela sua capacidade de carga. Para responder
a esta questão você precisará completar a Tabela.
Item b) Suponha que você tenha dois satélites de 7.500 kg para colocar em órbita. Qual dos foguetes
você usaria, considerando o menor preço do foguete. Considere que o foguete levará somente os
seus satélites.
Item c) Os satélites atuais têm massas variando de 0,25 kg a 5.000 kg, aproximadamente. Considere
que você deseje lançar 60 satélites de 1,5 kg cada um. Qual dos foguetes você usaria, considerando
o menor custo de lançamento e o fato de que seus satélites possuem componentes norte-americanos
e, por isso, não podem voar em foguetes chineses. Considere que o foguete levará somente os seus
satélites.
Neste vídeo, resolvemos passo a passo a Questão 8 da OBA (Olímpiada Brasileira de Astronomia e Astronáutica) - Nível 4, prova destinada aos alunos do 1º ao 3º ano do ensino médio.
================================================
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* RESOLUÇÕES DAS PROVAS DA OBA 2024 https://www.youtube.com/watch?v=glgJQ6Rv7pw&list=PLXCYykPoJIQCcdQycjn4P8vat-wYWYKcR
* QUESTÕES DO ENEM: https://www.youtube.com/watch?v=Cpa7b-kBw0I&list=PLXCYykPoJIQB5vw6TFJ3ggZbzrhW8rs4w
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Questão 8) (1 ponto) Ao final de 2012, havia 1.191 satélites operando em órbita terrestre. Dez anos
depois temos 6.905 satélites. Somente nesta década, há a expectativa de que mais 14.000 satélites
sejam lançados ao espaço. Como você já sabe, são os foguetes que levam os satélites ao espaço.
Eles podem fazê-lo tanto individualmente, ou seja, levando um satélite de cada vez, ou em conjunto,
como foi o caso de um foguete Falcon 9, que levou 143 ao espaço em um único voo. A tabela
apresenta foguetes oriundos dos EUA, Europa, China, Índia e Rússia.
A tabela também mostra a capacidade máxima de carga que cada foguete consegue levar para colocar
um objeto em uma órbita de 1.000 km acima da superfície terrestre.
Foguete
(País)
Capacidadede
carga [kg]
Preço do foguete
[Dólares]
Custo específico
[Dólares / kg]
Falcon 9
(EUA) 17.500 70.000.000
Ariane 5
(Europa) 15.000 180.000.000 12.000
Kuaizhou-1A
(China) 300 6.000.000
Electron
(EUA) 300 7.500.000 25.000
PSLV
(Índia) 3.000 30.000.000 10.000
Proton
(Rússia) 25.000 175.000.000
Item a) Baseado nos dados da tabela, qual dos foguetes apresenta o menor custo específico? O custo
específico é obtido quando se divide o preço do foguete pela sua capacidade de carga. Para responder
a esta questão você precisará completar a Tabela.
Item b) Suponha que você tenha dois satélites de 7.500 kg para colocar em órbita. Qual dos foguetes
você usaria, considerando o menor preço do foguete. Considere que o foguete levará somente os
seus satélites.
Item c) Os satélites atuais têm massas variando de 0,25 kg a 5.000 kg, aproximadamente. Considere
que você deseje lançar 60 satélites de 1,5 kg cada um. Qual dos foguetes você usaria, considerando
o menor custo de lançamento e o fato de que seus satélites possuem componentes norte-americanos
e, por isso, não podem voar em foguetes chineses. Considere que o foguete levará somente os seus
satélites.
Neste vídeo, resolvemos passo a passo a Questão 8 da OBA (Olímpiada Brasileira de Astronomia e Astronáutica) - Nível 4, prova destinada aos alunos do 1º ao 3º ano do ensino médio.
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AprendizadoTranscrição
00:00Então, pessoal, vamos avaliar mais uma questão, que é a oitava questão da prova da UBA 2023, prova nível 4,
00:08né?
00:08Ele diz o seguinte, ao final de 2012, havia 1.191 satélites operando em óbito terrestre.
00:16Dez anos depois, temos 6.905 satélites.
00:23Somente nesta década, a expectativa é de mais 14.000 satélites que sejam lançados ao espaço.
00:28Como você já sabe, são os foguetes que levam o satélite ao espaço.
00:32Eles podem fazê-lo tanto individualmente, ou seja, levando um satélite cada vez ou em conjunto.
00:38Como foi o caso do foguete Falcon, que levou 143 satélites em um único voo, né?
00:45A tabela apresenta foguetes oriundos dos Estados Unidos, Europa, China, Índia e Rússia.
00:50A tabela também mostra a capacidade máxima de carga que cada foguete consegue levar para colocar um objeto em óbito
00:57de 1.000 kg.
00:58acima da superfície terrestre.
01:00De 1.000 km, né?
01:01Acima da superfície terrestre.
01:04Então, aqui ele traz uma tabela que vai dizer que o FAU tem a capacidade de 17.000 kg.
01:10A Ariane, sim, 15.000 kg.
01:12E aí ele dá outras opções aqui.
01:14E a Proto, que é da Rússia, 25.000, né?
01:16E o preço referente a cada um aqui.
01:21E aqui o custo específico por quilo, 12.000, 25.000, etc.
01:26Então, vamos resolver essa questão.
01:29Aí, baseado a elite A, baseado nos dados da tabela dos quais o foguete apresenta o menor custo específico.
01:38O custo específico obtido quanto se divide o preço do foguete pela sua capacidade de carga.
01:43Para responder essa questão, você precisará completar a tabela.
01:47Ele quer que complete a tabela aqui.
01:49Certo?
01:50Que é o item A.
01:53Então, vamos ver.
01:54O item B.
01:55Suponha que você tenha dois satélites de 7.500 kg para colocar em óbito.
02:00Qual dos foguetes você usaria, considerando o menor preço do foguete?
02:05Considerando que o foguete levará somente seus satélites.
02:09É a outra pergunta.
02:10E o ITC.
02:11Os satélites atuais têm massas variando de 0,95 g a 5.000 kg aproximadamente.
02:17Considerando que você deseja lançar 60 satélites de 1,5 kg cada um.
02:22Qual dos foguetes você usaria, considerando que o menor custo do lançamento
02:26e o fato de que seus satélites possuem comportamentos componente norte-americano.
02:32E com isso, não pode voar em foguetes chinês.
02:35Considerando que o foguete levará somente seus satélites.
02:38Então, é uma questãozinha chata de se fazer, né?
02:41Mas, vamos lá.
02:46Primeiro, vamos fazer o seguinte.
02:48Para a gente saber por quilo,
02:51esse satélite aqui tem essa quantidade de quilo.
02:54Para a gente calcular,
02:57a gente precisa saber o preço que ele custou.
03:00Então, que é esse preço aqui.
03:01Então, vai ser 70 milhões de dólares
03:07dividido pela quantidade de quilo que ele tem.
03:08É, vai dar o quilo por dólar.
03:12Então, isso aqui vai ser igual a quanto?
03:16A 4.000 dólares por quilo.
03:23É o valor desse foguete aqui.
03:274.000 dólares por quilo, né?
03:36Então, a mesma coisa a gente pode fazer para isso aqui.
03:39A gente divide a quantidade de dólares por a quantidade de quilo que tem.
03:43Então, dividindo esse valor,
03:466.000.000
03:50Por 300.000, a gente corta isso aqui.
03:54Corta isso.
03:55Vai resultar neste valor de 20.000
04:03Quilo, aliás, 20.000 dólares por quilo.
04:08Então, eu só vou deixar o 20.000 aqui.
04:12E esse aqui, o Proto,
04:15a gente tem que fazer a mesma coisa.
04:17Pegar esse valor
04:19E dividir
04:21Por esse outro valor aqui.
04:24Então, isso aqui vai dar
04:26É, 175 milhões
04:32Dividido por 25.000
04:36Que é a quantidade de quilo, né?
04:37Então, isso aqui corta, corta.
04:39Então, vai ficar esse valor por 25, que vai dar
04:417.000
04:43Ou seja, dólares por quilograma.
04:47Tendo isso,
04:49A gente já
04:50Já sabe que
04:52O falco
04:57O falco é o quê?
04:59É o foguete de menor custo.
05:05Falco 9
05:06É o
05:09Foguete
05:14De
05:17Menor custo
05:19C
05:19C
05:20Isso é a letra A
05:24O item B
05:27Basicamente, o que a gente vai fazer?
05:30Suponha que você tem dois satélites
05:32Com essa quantidade de quilograma
05:34Para lançar em óbito
05:34Quais dos foguetes você usaria?
05:36Considerando o menor preço do foguete
05:37Considerando que o foguete levará somente
05:39Seus satélites
05:42Então, para a gente calcular isso
05:44Isso daqui daria
05:46C2 foguetes
05:46Daria uma massa de 15.000
05:49Não é?
05:5015.000 quilogramas
05:52Os foguetes
05:53Quem tem a capacidade de 15.000?
05:56Apenas esses três satélites, né?
05:58Esse aqui
05:59O falco
06:00O falco
06:01O ariane
06:01Sim, que tem 15.000
06:02Isso aqui tem 17
06:03Isso aqui tem 25
06:05Então, tem que ver se vale a pena
06:08Né?
06:12Então, tendo isso
06:14Com tudo aqui
06:16Desses satélites aqui
06:17Pelo preço, né?
06:19Ou seja
06:20Esse aqui gasta
06:2112.000
06:22Esse aqui gasta 7.000
06:25Então, o custo
06:27Pelo custo
06:28É melhor enviar
06:29Pelo falco, né?
06:31O custo por dólares
06:32Porque o custo é menor
06:34Então, esses aqui
06:35Vão gastar mais
06:36Se você enviar
06:37A quantidade de quilogramas
06:40E esse aqui
06:41Para você enviar dois
06:41Vai gastar esse tanto de dinheiro
06:43175 milhões
06:44E aqui
06:45Para enviar
06:47Dois
06:47Você vai gastar
06:48180 milhões
06:49E aqui 70
06:50Então, é melhor usar
06:51O falco
06:52O nove
06:55Você vai
06:57Considerar
06:57Você vai economizar, né?
07:00E letra C
07:01É o seguinte
07:02Os satélites atuais
07:04Tem massa tal e tal
07:08Aproximadamente
07:08Considerando que você
07:09Deve lançar
07:1060 satélites
07:11Ou seja
07:12Lançar 60
07:14Satélites
07:17Um número bem expressivo, né?
07:20E o fato de seus satélites
07:21Possuir componente norte-americana
07:23E com isso
07:24Não pode voar
07:25Em foguete chinês
07:26Considerando que o foguete
07:27Levará somente
07:28Os seus satélites
07:30Então
07:31Se são 60 satélites
07:34O mínimo
07:35Né?
07:37Se for um quilo e meio
07:38Cada satélite
07:39Vai resultar em que?
07:42Vai resultar
07:43Em 90 kg
07:44Ou seja
07:46Se eu botar satélites
07:47Com
07:50Massa de um quilo e meio
07:51Cada um
07:53Certo?
07:55Que é o que ele está dizendo aqui
07:5660 satélites
07:57De massa um quilo e meio
07:59Então vai dar 90 kg
08:00Né?
08:02Então quanto é
08:03Que eu vou precisar
08:08É...
08:08Todos os foguetes
08:09Têm essa capacidade
08:09De lançar, né?
08:11Para lançar
08:12O que eu tenho aqui
08:15No entanto
08:16No entanto, né?
08:18Se eu preciso lançar
08:1960 satélites
08:21Qual é o custo, né?
08:23Qual o melhor foguete
08:24Que eu posso utilizar
08:26Não posso usar o da China
08:27Que seria
08:29Essa aqui
08:30Ele falou
08:30Pode ter componente chinês
08:32Certo?
08:35Que é o que ele falou aqui, ó
08:37Possui
08:38E o fato satélite
08:39Possui componente
08:40Nato-americano
08:41Por isso não pode voar
08:42Em foguete chinês
08:43Então não pode voar
08:44Nesse
08:44Nesse aqui
08:46Certo?
08:47Essa aqui a gente descarta
08:48Que não pode
08:50Agora
08:51A gente vai enviar
08:5390 kg
08:54Com qual satélite
08:55A gente pode
08:55Enviar?
08:57O que tem o menor custo
08:59Aqui
08:59Entre eles
09:00É quem?
09:01Esse satélite aqui
09:02Só vai gastar 7 milhões e meio
09:04Pra enviar
09:05Né?
09:07E aqui pode enviar
09:08A carga de 300
09:08Eu tenho 90
09:10Então
09:11É suficiente
09:11Enviar no que?
09:12Num eletro
09:14Electro
09:15Né?
09:17E que é um satélite
09:18Americano
09:19Até uma empresa
09:20Americana
09:20Pra enviar
09:21É um foguete americano
09:22Ou seja
09:23Esse aqui
09:24300 kg
09:24Dá pra enviar
09:25Os
09:26Os
09:2760 satélites
09:28Que eu tenho
09:28Se eu for usar
09:29Outro
09:30Eu vou gastar mais
09:31Então
09:31É melhor usar
09:32Isso aí
09:32O eletro
09:33Né?
09:34Então vamos ver
09:34As opções
09:36A opção é
09:38Falco
09:40Falco
09:42Deixa eu botar
09:43De outra cor
09:43Falco
09:44Letra A
09:45Falco
09:469
09:46Letra B
09:48E eletro
09:49Letra C
09:49Qual opção aqui
09:50Que tem isso?
09:51Esse aqui tem falco
09:52Falco e eletro
09:53Falco
09:54Pronto
09:54Então a opção
09:55Correta é letra A
09:56Então essa é a resposta
09:58Para essa questão
09:59Tchau
09:59Tchau
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