Movimento bidimensional de um projétil em dois movimentos isolados

Lançamento de Projétil

Resumo: No dia 01 de Outubro de 2012, a experimentação realizada foi em virtude do lançamento de projétil, onde uma esfera foi lançada de um plano inclinado de altura qualquer, tendo um alcance determinado. Em nosso trabalho vamos conhecer o movimento retilíneo uniforme – MRU e o movimento retilíneo uniforme variado – MRUV, movimento horizontal e o movimento vertical. No movimento retilíneo uniforme o corpo se desloca em trajetória retilínea e possui velocidade com módulo, sentido e direção constante e não possui aceleração. No movimento retilíneo uniforme variado se caracteriza pela aceleração constante e a velocidade varia uniformemente, sendo a aceleração o quociente da variação de velocidade pelo intervalo de tempo.

Palavras-chave: Lançamento de projétil. Movimento retilíneo uniforme. Movimento retilíneo uniformemente variado.

1 INTRODUÇÃO

Neste trabalho serão estudados os movimentos descritos por uma esfera metálica ao desprender-se de uma rampa, disposta a certa altura do solo, estudando o movimento horizontal e vertical isoladamente. Pela equação fundamental da dinâmica para movimento retilíneo, verificamos que a queda livre é um movimento uniformemente variado com uma aceleração que não depende da massa. Um corpo em lançamento vertical, desprezando-se a resistência do ar e admitindo-se gravidade constante, adquire um movimento retilíneo uniformemente variado com aceleração em módulo igual ao campo gravitacional local.

2 MATERIAL UTILIZADO

Os materiais utilizados para a prática foram:

• Conjunto para lançamentos horizontais;

• Esfera de metal;

• Folha de papel carbono;

• Folha sulfite;

• Fita adesiva;

• Fita Métrica.

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*Acadêmicos da 2ª fase do curso de Engenharia Civil da Universidade do Sul de Santa Catarina, valnerfpolis08@hotmail.com.

3 OBJETIVOS

Analisar o movimento bidimensional de um projétil, em dois movimentos isolados, para descobrir o tempo de queda, pelo movimento no eixo Y, e pelo movimento no eixo X descobrir a velocidade inicial da esfera.

4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Com base no principio da independência dos movimentos, de Galileu,

5 PROCEDIMENTOS EXECUTADOS

Para a montagem e execução do experimento são realizadas as seguintes etapas:

1. Montar o conjunto para lançamentos horizontais, observando o nivelamento horizontal da base da rampa para garantir a ausência da componente vertical da velocidade;

2. Juntar as folhas de papel seda e de papel carbono e coloque-as sobre a mesa, fixando-as com a fita adesiva;

3. Colocar o conjunto para lançamentos horizontais a uma distancia das folhas presas sobre a mesa, que a esfera caia sofre as folhas;

4. Marcar, com o fio do prumo a posição “xo” que fica verticalmente abaixo do parafuso suporte, na saída da rampa;

5. Anotar a altura “h” entre o ponto em que a esfera é liberada da rampa e a mesa (observe que essa medida deve ser mantida para todos os experimentos);

6. Soltar a esfera de aço manualmente do ponto 10 existente na escala da rampa. Assinale esta marca com o número 1, para não confundir com as outras marcas que serão produzidas pelos outros lançamentos (tome cuidado para que a esfera colida somente uma vez com o papel);

7. Medir a distância (alcance) existente entre a marca “xo” e a marca “1”;

8. Tentar reproduzir 5 lançamentos iguais, abandonando a esfera do mesmo ponto 10, meça a distância (alcance) existente entre a marca “xo” e a marca, marcar o tempo de queda;

9. Determinar o valor médio para o alcance e para o tempo de queda;

10. Repetir os passos 6, 7, 8 e 9 para os pontos 8, 5, 3 e 1.

6 DADOS OBTIDOS

Através dos procedimentos descritos acima se obteve os seguintes dados:

Ponto 10

Medidas Altura (cm) Alcance (cm) Tempo (s)

1 52,5 34,5 0,23

2 Idem 34,5 0,23

3 Idem 34,8 0,29

4 Idem 35,5 0,25

5 Idem 34,0 0,27

Valor Médio 34,7 0,25

Tabela 1: Valores da altura de lançamento da esfera, alcance horizontal e tempo de queda. Fonte: Dos autores.

Ponto 8

Medidas Altura (cm) Alcance (cm) Tempo (s)

1 52,5 32,0 0,23

2 Idem 31,5 0,23

3 Idem 31,9 0,30

4 Idem 31,5 0,27

5 Idem 31,0 0,28

Valor Médio 31,6 0,26

Tabela 2: Valores da altura de lançamento da esfera, alcance horizontal e tempo de queda. Fonte: Dos autores.

Ponto 5

Medidas Altura (cm) Alcance (cm) Tempo (s)

1 52,5 24,5 0,27

2 Idem 24,0 0,27

3 Idem 24,4 0,29

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