Determinação da velocidade de lançamento do projétil sobre o princípio da conservação da energia

LISTA DE SÍMBOLOS

t Instante de tempo

(a ) ⃗ Aceleração escalar

(g ) ⃗ Aceleração da gravidade

(v ) ⃗ Velocidade

(v ) ⃗0 Velocidade inicial

(v ) ⃗x Velocidade horizontal (eixo x)

(v ) ⃗0x Velocidade horizontal inicial (eixo x)

(v ) ⃗y Velocidade vertical (eixo y)

(v ) ⃗0y Velocidade vertical (eixo y)

x0 Posição inicial (horizontal / eixo x)

x Posição final (horizontal / eixo x)

x Deslocamento horizontal (alcance)

y0 Posição inicial (vertical / eixo y)

y Posição final (vertical / eixo y)

y ou h Deslocamento vertical (altura)

m Massa

ε_m Energia Mecânica (total)

ε_pg Energia Potencial Gravitacional

ε_c Energia Cinética

SUMÁRIO

Lista de símbolos ...................................................................................................................02

Sumário .................................................................................................................................03

Introdução ..............................................................................................................................04

Objetivos ................................................................................................................................05

Fundamentação teórica .........................................................................................................06

Lançamento oblíquo ...................................................................................................06

Movimento horizontal .................................................................................................07

Movimento vertical .....................................................................................................07

Conceito de energia ...................................................................................................08

Conservação da energia ............................................................................................08

Tipos de energia ........................................................................................................09

Desenvolvimento ...................................................................................................................10

Conclusão ..............................................................................................................................17

Referências bibliográficas ......................................................................................................18

INTRODUÇÃO

Neste experimento, o nosso principal objetivo foi determinar a velocidade de lançamento de um projétil através do princípio da conservação da energia considerando, para tal, o sistema que utilizamos como isolado - livre da influência de quaisquer forças externas que existem e que atuam nesse sistema de forma a dissipar parte da sua energia. Após efetuarmos os cálculos teóricos considerando essa situação como ideal, onde a energia total do sistema se mantém constante, confrontamos e comparamos esses resultados com aqueles que obtivemos através de uma observação mais realista dos dados experimentais.

OBJETIVOS

Diferenciar energia cinética translacional da energia cinética rotacional;

Relacionar as transformações energéticas sofridas pela energia potencial inicial da esfera ao rolar pela rampa;

Utilizar o princípio da conservação da energia para determinar, a partir da altura de queda, a velocidade de lançamento da esfera (ao abandonar a rampa);

Utilizar as equações da cinemática para determinar a velocidade de lançamento através do alcance e compará-la com a velocidade de lançamento determinada teoricamente pelo princípio da conservação da energia;

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

LANÇAMENTO OBLÍQUO

Uma partícula que se move em um plano vertical com velocidade inicial (v ) ⃗0 e com uma aceleração constante, igual à aceleração de queda livre (g ) ⃗ e dirigida para baixo é chamada de projétil (o que significa que ela é projetada ou lançada).

No movimento de projéteis, o movimento horizontal e o movimento vertical são independentes, ou seja, um não afeta o outro. Dessa forma, para que possamos analisar e estudar os lançamentos das esferas neste experimento, iremos decompor o problema inicial, que envolve um movimento bidimensional, em dois problemas unidimensionais independentes: um para o movimento horizontal (com aceleração nula) e outro para o movimento vertical (acelerado - uniformemente variado). Além disso, desprezaremos a influência do ar e outras resistências