Lançamento Obliquo
Por: dinhouems • 9/9/2016 • Relatório de pesquisa • 1.072 Palavras (5 Páginas) • 809 Visualizações
1 OBJETIVO
O objetivo deste trabalho é mostrar como é feito o lançamento obliquo de uma partícula, bem como determinar a sua velocidade.
2 INTRODUÇÃO
Um lançamento obliquo, ou movimento obliquo, é o movimento com um ângulo acima da horizontal, onde consideramos dois movimentos, ou seja, em x e y. (EFEITO JOULE, 2016)
Considere um corpo sendo lançado a partir do solo, formando um ângulo θ com o eixo x. Podemos observar que ela realiza um movimento parabólico, o que significa que a partícula faz um movimento obliquo, descrevendo uma trajetória parabólica. (SILVA, 2016)
[pic 1]
Figura 1 – Lançamento obliquo
Fonte: SILVA (2016)
3 DESENVOLVIMENTO
3.1 Desenvolvimento teórico
Quando um corpo é lançado horizontalmente com velocidade inicial qualquer, ele fica sob a ação da gravidade e descreve um movimento uniformemente variado. Na direção do eixo x, o corpo adquire um Movimento Retilíneo Uniforme – MRU, com velocidade constante. Na direção do eixo y, a gravidade atua sobre uma partícula, obtendo, portanto um Movimento Retilíneo Uniforme Variado – MRUV.
[pic 2]
[pic 3][pic 4]
[pic 5][pic 6][pic 7]
Isolando o tempo de ambas as equações, obtemos a seguinte fórmula, que é representada por uma parábola.
[pic 8]
No caso do experimento proposto, quando uma partícula é soltada em um aparelho de Packard, ela apresenta um movimento trajetória parábola. A forças que agem sobre a partícula estão representadas na figura abaixo.
[pic 9]
Figura 2 – Forças que agem sobre a partícula
Fonte: RIBEIRO (2014)
As velocidades do experimento podem ser expressas através das seguintes fórmulas.
[pic 10]
[pic 11][pic 12]
[pic 13]
3.2 Desenvolvimento Prático
3.2.1 Materiais Utilizados
Os materiais utilizados no experimento foram:
- Bolinha de aço;
- Aparelho de Packard (Plano de Packard);
- Papel Carbono;
- Papel Milimetrado.
[pic 14]
Figura 3 – Plano de Packard
Fonte: HIDRODIDATICA (2016)
3.2.2 Procedimento experimental e resultados
O experimento é iniciado utilizando uma bolinha de aço, aparelho de Packard, papel carbono e milimetrado. O papel milimetrado é inserido no aparelho de Packard juntamente com o papel carbono. A bolinha de aço é solto no aparelho de Packard, com inclinação. Essa bolinha irá apresentar uma trajetória definida, que será repassada para o papel milimetrado através do papel carbono.
[pic 15]
Figura 4 – Experimento sendo aplicado no plano de Packard
Fonte: ARQUIVO PESSOAL (2016)
[pic 16]
Figura 5 – Modelo da trajetória da bolinha no Aparelho de Packard
Fonte: ARQUIVO PESSOAL (2016)
No papel milimetrado, através do carbono, foi marcado a trajetória da bolinha de aço, conforme mostra a figura 5. Nesse gráfico, serão marcadas as distâncias de x definidas no quadro 1.
Foram definidas também o ângulo , através das medidas de 30 cm em x e 6,2 cm em y. O ângulo calculado foi de = 11,68°[pic 17][pic 18]
Após inseridas as informações de x, são cruzados os valores de y, através da interpolação de gráficos, como mostra a figura 6.
[pic 19][pic 20][pic 21][pic 22][pic 23][pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29][pic 30][pic 31][pic 32][pic 33][pic 34][pic 35]
Figura 6 – Interpolação do gráfico
Fonte: ARQUIVO PESSOAL (2016)
x (cm) | 3,5 | 5,0 | 6,5 | 8,0 | 9,5 | 11,0 |
x² (cm²) | 12,25 | 25,00 | 42,25 | 64,00 | 90,25 | 121,00 |
y (cm) | 1,90 | 3,85 | 5,80 | 7,80 | 10,20 | 13,50 |
Quadro 1 – Leituras realizadas no experimento
Fonte: Arquivo pessoal
Após identificados os valores de x² e y, elaborou-se o gráfico do experimento. No gráfico, foram inseridos os pontos de x² em relação a y e traçado uma reta média desses pontos.
Para a determinação dos pontos, primeiramente determinou-se o valor do λ, representada no quadro 2.
λ | Comprimento do eixo (m) | Maior valor de grandeza (m) | Valor (λ) |
x² | 15 | 121,00 | 0,1240 |
y | 15 | 13,50 | 1,1111 |
Quadro 2 – Determinação de λ
Fonte: Arquivo pessoal
Com o valor do λ foi possível determinar os valores dos pontos inseridos no gráfico.
x² (cm²) | 12,25 | 25,00 | 42,25 | 64,00 | 90,25 | 121,00 |
d (cm) | 1,52 | 3,10 | 5,24 | 7,94 | 11,20 | 15,00 |
Quadro 3 – Valores dos pontos de [pic 36]
Fonte: Arquivo Pessoal
Y (cm) | 1,90 | 3,85 | 5,80 | 7,80 | 10,20 | 13,50 |
d (cm) | 2,11 | 4,28 | 6,44 | 8,67 | 11,33 | 15,00 |
Quadro 4 – Valores dos pontos de y
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