Relatório De Física Lançamento De Um Projétil No Simulador Phet
Por: fatimaqb • 27/6/2023 • Trabalho acadêmico • 1.255 Palavras (6 Páginas) • 49 Visualizações
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CENTRO DE CIENCIAS DA NATUREZA DISCIPLINA: FISICA FUNDAMENTAL I
PROFESSOR: IRISMAR GONÇALVES DA PAZ
RELATÓRIO DE FÍSICA I
LANÇAMENTO DE UM PROJÉTIL NO SIMULADOR PHET
Maria de Fátima Soares Silva
TERESINA 2023
LANÇAMENTO DE UM PROJÉTIL NO SIMULADOR PHET
Introdução
O estudo dos lançamentos de projéteis é de extrema importância na área da física, uma vez que esses movimentos ocorrem em diversas situações do cotidiano e são fundamentais para compreender fenômenos como o lançamento de foguetes, balística, trajetórias de projetos e muito mais. Neste relatório, será exatamente o lançamento de projetos utilizando o simulador PhET, uma ferramenta virtual que permite a simulação e análise desses movimentos.
A física do movimento de projetos é um dos fundamentos no estudo da mecânica clássica. O lançamento de um objeto em uma trajetória parabólica ocorre devido à combinação das componentes horizontal e vertical do movimento. Neste relatório, descreveremos um experimento realizado no simulador PhET para analisar o lançamento de um projeto, explorando os conceitos de velocidade inicial, ângulo de lançamento, alcance horizontal e altura máxima.
Parte Experimental
- Configuração do Simulador PhET;
O simulador PhET é um software desenvolvido para auxiliar na compreensão de conceitos físicos através de simulações interativas. Neste experimento, utilizamos a simulação "Lançamento de Projéteis" disponível no site oficial do PhET.
- Procedimento Experimental para realizar o experimento, seguimos os seguintes passos:
Passo 1: Acessamos o site do PhET e localizamos a simulação "Lançamento de Projéteis".
Passo 2: Abrrimos a simulação e verificamoa as opções disponíveis para configuração do lançamento, como ângulo, velocidade inicial, massa do projeto, entre outras.
Passo 3: Selecionamos os valores iniciais desejados e iniciamos a simulação.
Passo 4: Observamos e registramos os dados obtidos, como a trajetória do projeto, alcance horizontal, tempo de voo, altura máxima, entre outros.
- Recursos do PhET em Movimento de Projéteis
Foi aberto o arquivo do programa no computador, apareceu uma tela com quatro entradas, onde o temos a opção apresentar o programa clicando em (Intro), outra opção é avaliar o movimento dos projéteis destacando as grandezas vetoriais, em uma terceira opção destaca-se o movimento do projétil levando em conta a resistência do ar e a quarta opção pode ser usado em laboratório que onde há a possiblidade de interagir com o programa promovendo modificações nas principais variáveis.
No modo Introdução, as grandezas físicas fixas são: massa do projétil, diâmetro do projétil, coeficiente de arrasto e a aceleração da gravidade. Já as grandezas variáveis são: velocidade inicial do projétil, distância do alvo (alcance), a altura do lançador e o ângulo de lançamento são variáveis.
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Figura 1-Página da introdução ao programa Movimento de Projéteis.
Fonte: website do PhET <https://phet.colorado.edu/pt_BR>. (Acesso em junho de 2023)
Grandeza Física Fixa | Valor |
Massa do projétil | 17,6 kg |
Diâmetro do projétil | 0,18 m |
Coeficiente de arrasto | 0,0 ou 0,47 |
Aceleração da gravidade | 9,8 m/s2 |
Tabela 1- Valores das grandezas físicas fixas no modo Introdução.
Fonte: Pesquisa realizada pelo autor
Grandeza Física Variável | Intervalo de valores |
Velocidade inicial do projétil | (0 a 30) m/s |
Distância ao alvo (alcance) | (0 a 123) m |
Altura do lançador | (0 a 15) m |
Ângulo de lançamento | (-90 a 90) graus |
Tabela 2- Valores das grandezas físicas Variáveis no modo Introdução.
Fonte: Pesquisa realizada pelo autor
Neste modo ainda é possível modificar o projétil a ser usado (figura 2) também escolher a situação com ou sem resistência do ar e mostrar os componentes retangulares e as resultantes dos vetores aceleração e velocidade (figura 3).
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Figura 2 figura 3
Veja na figura 4 o destaque é dado aos vetores componentes e resultante da aceleração da gravidade em amarelo e da velocidade em verde.
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figura 4 Vetores sendo apresentado no movimento de projéteis.
Fonte: website do PhET <https://phet.colorado.edu/pt_BR>. (Acesso junho de 2023)
Para se ter a informação de altura, distância na horizontal (faixa) e qualquer instante de tempo associado, pode-se usar o seguinte o medidor (figura 5), pois existe sobre o rastro do projétil vários pontos e se posicionarmos o medidor sobre qualquer ponto obteremos as informações que se quer. No caso da figura 5, temos o instante de tempo 0,4 s, distancia
horizontal (faixa) 2,07 m e a altura atingida naquele instante de tempo igual a 6,94 m. Para a medição de distâncias em qualquer direção, pode-se utilizar a trena (figura 6), mas esta opção é mais imprecisa que o medidor, é necessário um bom ajuste por parte de quem está manipulando a ferramenta.
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Figura 5- Medidor de tempo e distância sendo destacado.
Fonte: website do PhET <https://phet.colorado.edu/pt_BR>. (Acesso em junho de 2023)
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Figura 6- Trena sendo destacada.
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