VELOCIDADE DE LANÇAMENTO DE UM PROJÉTIL

[pic 1]

UFPB - UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

VELOCIDADE DE LANÇAMENTO DE UM PROJÉTIL

JOÃO PESSOA

2017

SUMÁRIO

1. OBJETIVOS.................................................................................................................. 3
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA................................................................................. 4
3. MATERIAL UTILIZADO............................................................................................. 5
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL..........................................................................6

4.1. SITUAÇÃO I ..........................................................................................................6

4.2. SITUAÇÃO II .........................................................................................................6

1. RESULTADOS...............................................................................................................7

5.1. DISCUSSÃO ..........................................................................................................9

1. CONCLUSÃO..............................................................................................................11

1. OBJETIVOS

• Verificar a conservação de Energia e a conservação do momento de inércia;
• Determinação da velocidade inicial do projétil.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

                No experimento realizado, existe uma forma de determinar a velocidade inicial do projétil disparado horizontalmente e em queda livre no campo gravitacional da terra, a equação abaixo pode ser utilizada para tal finalidade.

[pic 2]

(eq. 1)

• : Velocidade inicial[pic 3]
• R: Distância horizontal da bola no canhão de mola até o ponto aonde a bola toca o papel carbono
• g: Aceleração da gravidade (adotou-se 9,7761 m/s²)
• H: Distância vertical da bola no canhão de mola até o chão (H = 1,133 m)

[pic 4]

Figura 1: Representação do experimento

Temos que estar cientes de que sempre que efetuamos uma medição ela estará afetada de um erro experimental. Isso quer dizer que ao repetirmos o processo de medição, ainda que com o mesmo experimentador, mesmo mensurando, com os mesmos instrumentos calibrados e nas mesmas condições ambientais poderemos obter valores diferentes devido às flutuações aleatórias.

                

3. MATERIAL UTILIZADO

• Canhão de mola;
• Bola de metal;
• Régua;
• Fita métrica ou trena;
• Papel carbono;
• Papel ofício;
• Linha de prumo.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Nesse experimento foi utilizado um canhão de mola para disparar um projétil (bola de metal) horizontalmente, onde a velocidade inicial do projétil será determinada por dois métodos diferentes onde serão medidos:

• O alcance de um projétil sob ação da gravidade (eq. 1),

Várias medidas serão realizadas e os valores das velocidades iniciais serão comparados estatisticamente. Os passos seguidos para a realização do experimento estão indicados abaixo:

1. Posicione o aparelho de canhão de mola ao longo da borda da mesa de modo que o fio de prumo possa ser usado adequadamente. Utilize a linha de prumo para verificar a altura H, com o auxílio de uma régua e trena. Segure a linha de prumo em frente ao aparelho e marque no chão o ponto exatamente abaixo da borda da mesa. Encaixe o projétil no lançador. Meça a altura, H, desse ponto até o local de lançamento (neste caso, até a parte de baixo do projétil), nesse caso utilizou-se uma trena. Meça também a distância da borda da mesa até o local de lançamento (neste caso, até o centro do projétil), nesse caso utilizou-se uma régua.
2. Para medir o alcance, lance o projétil uma primeira vez, para conseguir uma estimativa do alcance horizontal (R), a partir daí é possível posicionar uma placa de papelão com uma folha de ofício sobreposta com uma folha de papel carbono na área de impacto.
3. Faça uma marcação no início e no final da folha para que, caso seja deslocada, seja possível retornar à posição inicial.
4. Realize dez lançamentos (em cada lançamento é necessário enumerar, para futura medição).
5. Após todos os lançamentos terem sido realizados, com o auxílio de uma régua foi medido e registrado cada um dos alcances.

5. RESULTADOS 

        Depois de mensurar a distância R referente a cada um dos disparos, foi possível fazer uma estimativa da velocidade inicial através da eq. 1.

Movimento de Projéteis (10 medidas de R e 1 medida de H)
Medida	R (m)	V0 (m/s)	H (m)
1	R1 = 2,633	(V0)1 = 5,469	1,133
2	R2 = 2,635	(V0)2 = 5,473
3	R3 = 2,680	(V0)3 = 5,566
4	R4 = 2,688	(V0)4 = 5,831
5	R5 = 2,638	(V0)5 = 5,479
6	R6 = 2,637	(V0)6 = 5,477
7	R7 = 2,635	(V0)7 = 5,473
8	R8 = 2,597	(V0)8 = 5,394
9	R9 = 2,656	(V0)9 = 5,517
10	R10 = 2,592	(V0)10 = 5,384
Média	= 2,6391[pic 5]	= 5,5062[pic 6]
Desvio Padrão	=[pic 7]	V0 = [pic 8]

É possível o melhor valor da altura H, através da seguinte equação:

 [pic 9]

• : incerteza[pic 10]

Também podemos determinar a medida do alcance através da seguinte equação: