Lançamentos Fisica MRUV

1. IDENTIFICAÇÃO DOS AUTORES

A) Nome: André Gustavo Mina

B) Curso/Fase: Engenharia Telemática – 2ª Fase/2010.

2. IDENTIFICAÇÃO DO EXPERIMENTO

A) Experimento: Movimento em Duas Direções-Lançamento Horizontal

B) Material Utilizado:

1 Esfera Metálica;

1 Trena;

1 Folha de papel de Seda;

1 Folha de papel Carbono;

1 Cronômetro;

1 Rampa (Conforme Desenho em Anexo).

C) Introdução:

Este experimento visa aplicar os conceitos apresentados no experimento anterior (MRU) para estudar um fenômeno da Física: o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado e também para, a partir dessas equações, obter o valor experimental da aceleração local g da gravidade.

D) Objetivos:

Reconhecer, no movimento de lançamento, a combinação de dois movimentos retilíneos;

Utilizar as equações do movimento de queda livre para a determinação do tempo de queda;

Medir o alcance médio e, através deste valor e do intervalo de tempo gasto no percurso, determinar a velocidade de lançamento;

Determinar a velocidade total no ponto de lançamento e no ponto de impacto.

E) Informações Teóricas Importantes:

Quando um corpo é lançado ao ar pode descrever movimentos diferentes, neste caso que é o lançamento horizontal de um projétil, têm-se dois movimentos simultâneos e independentes: Um movimento vertical, uniformemente variado, sob a ação da gravidade. E um movimento horizontal uniforme, pois não existe aceleração na direção horizontal.

No movimento vertical, atua a aceleração da gravidade (este movimento é visível a partir do momento em que é lançado o projétil, uma vez que o mesmo possui apenas componente horizontal de velocidade inicial), enquanto que no movimento horizontal, não há a componente da aceleração a atuar sobre o projétil, daí que existe só e apenas movimento retilíneo e uniforme de velocidade sempre constante.

Em relação à conservação da energia mecânica verificamos que quando um corpo está a uma determinada altura, ele possui energia potencial e à medida que vai caindo, desprezando a resistência do ar, a energia potencial do corpo que ele possui no inicio da trajetória vai se transformando em energia cinética e quando este atinge o nível de referência a energia é transformada em energia cinética na totalidade.

Um corpo está em queda livre quando não tem velocidade inicial e se encontra apenas sob a ação da força gravitacional, tendo assim aceleração constante que corresponde à aceleração da gravidade (= 9,8 m/s²).

O tempo que um projétil gasta para cair, quando lançado horizontalmente, é o mesmo que gastaria para cair em queda livre, visto que desprezando a ação do ar, todos os corpos lançados do mesmo sítio, sem resistência do ar, caem com a mesma aceleração, independentemente das suas massas. Essa aceleração chamada de força gravitacional que por sua vez varia com a altura onde o corpo está, mas devido à variação ser pequena, normalmente é desprezada e adotamos 9,8 m/s².

Dizemos que um corpo descreve um Movimento Retilíneo Uniforme, segundo um referencial, quando o módulo do vetor velocidade for constante e não nulo. Neste caso, as equações horárias que descrevem este movimento são dadas por:

x(t) = xo + vt

v = vo = constante

Por outro lado, para movimentos retilíneos com uma aceleração constante e não nula, as equações horárias são:

x(t) = xo + vot + (a/2)t²

v(t) = vo + at

Isolando o tempo das duas equações acima, é possível obtermos a equação:

v² = vo² + 2ax

3. DESENVOLVIMENTO

A) Procedimento:

Colocar a folha de papel de seda sobre a folha de papel carbono fixando-a na mesa;

Marcar a posição Xo, que se encontra verticalmente abaixo da saída da rampa;

Medir altura (h) do ponto X0 até a saída da rampa, onde a esfera inicia seu movimento, e não alterar.

Soltar a esfera dos pontos indicados na rampa (10, 8, 5, 3 e 1). Medir o alcance da esfera, do ponto X0 até este alcance, e anote-o na tabela. Identificar o ponto onde a esfera caiu para não confundir com os próximos.

Cronometrar o tempo que de movimento da esfera, da saída da rampa até a marca no papel carbono.

Tentar reproduzir 5 lançamentos iguais, abandonando a esfera do mesmo ponto.

Determinar, a partir dos valores obtidos, os valores médios do tempo de queda e do alcance da esfera para todos os lançamentos.

B)

Ponto 10

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

1 54 34 0,26

2 Idem 32 0,28

3 Idem 33,5 0,35

4 Idem 33 0,25

5 Idem 33,5 0,22

Valor Médio 33,2 0,27

Ponto 8

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

1 54 28,5 0,25

2 Idem 28 0,31

3 Idem 28 0,32

4 Idem 28,3 0,31

5 Idem 29 0,25

Valor Médio 28,4 0,29

Ponto 5

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

1 54 23 0,22

2 Idem 23,2 0,28