Experimento de movimento de um projétil

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ

DEPARTAMENTO DE FÍSICA – CCN

DISCIPINA: LABORATORIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL

PROF.: JACQUES DOUGLAS RODRIGUES DE SOUSA

PRÁTICA III

MOVIMENTO DE UM PROJÉTIL

DEIANE SOARES LIMA

NICOLE DA COSTA CERQUEIRA

TERESINA, 2015

RESUMO

        No experimento utilizamos o uma esfera com o auxílio de um trilho para comprovarmos os princípios de lançamento horrizontral e as aplicação dos conceitos da cinemática, para assim calcular o ponto que a esfera alcançará.

INTRODUÇÃO

        O lançamento horizontal de um projétil pode ser considerado, de acordo com o princípio da simultaneidade, como o resultado da composição de dois movimentos simultâneos e independentes: queda livre (movimento vertical, sob ação exclusiva da gravidade, sendo uniformemente variado, pois sua aceleração se mantém constante) e movimento horizontal (movimento uniforme, pois não existe nenhuma aceleração na direção horizontal; o móvel o realiza por inércia, mantendo a velocidade com que foi lançado).

        Em cada ponto da trajetória, a velocidade resultante do projétil, cuja direção é tangente à trajetória, é dada pela soma vetorial da velocidade horizontal que permanece constante, e da velocidade vertical, cujo módulo varia, pois a aceleração da gravidade tem direção vertical.

        Assim, no lançamento horizontal, à medida que o móvel se movimenta, o módulo de sua velocidade cresce em virtude do aumento do módulo da componente vertical.

OBJETIVOS

• Medir a velocidade da bola usando um fotodetector e um software para medir o tempo
• Coletar a variação da velocidade para calcular o ponto de impacto
• Aplicar o conceito de cinemática em duas dimensões e predizer o ponto de impacto da bola calculando o movimento de um projétil.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Materiais:

- Computador

- 2 fotodetectores

- Interface, Loggerpro

- Trilho

- Esferas

- Suportes

- Fita métrica

Procedimento:

        Montamos uma rampa sobre a bancada de modo que o ângulo formado permitisse que a bola rolasse e consequentemente escapasse pela borda da mesa e posicionamos a rampa a partir da altura de 12 centímetros. Depois, medimos a distância da altura da mesa ao piso, registramos na tabela e calculamos o ângulo ϴ formado com a mesa. Em seguida, montamos os dois fotodetectores sobre a mesa, na saída da rampa, na trajetória da bola, de modo que formaram dois portões e os conectamos ao computador. Abrimos o arquivo Exp 08, em Physicawith vernier, que contém uma tabela de dados e dois gráficos, para que o programa pudesse calcular a velocidade da bola colocamos a distância entre os fotodetectores, que é de 10 centímetros. Depois, clicamos em “collect”, e para que fosse verificado se os fotodetectores estavam funcionando corretamente, moveu-se um dos dedos através dos fotodetectores 1 e depois pelo 2. Dessa forma, o LoggerPro registrou o intervalo de tempo para cada movimento do dedo. Clicou-se em “stop”, em seguia em “collect” novamente para limpar os dados de forma que o sistema estivesse preparado para a coleta de dados. Após feito isto, a esfera foi colocada para rolar a partir da marca na rampa dos fotodetectores e, em seguida foi pega automaticamente após deixar a mesa. Este processo foi repetido dez vezes. Em seguida, deixou-se a esfera rolar novamente do ponto inicial até o chão, sendo que dessa vez o ponto de impacto foi registrado; mediu-se a distância entre a origem no chão e o ponto de impacto da bola.

RESULTADO E DISCUSSÕES

        De acordo com o experimento foram construídas as tabelas abaixo:

Tabela 1: Velocidades obtidas pela esfera

Tentativa	Velocidade (m/s)
1	0,941
2	0,950
3	0,948
4	0,957
5	0,954
6	0,961
7	0,965
8	0,967
9	0,965
10	0,959

Tabela 2: Velocidades, altura e pontos de impacto:

Velocidade máxima	0,967 (m/s)
Velocidade mínima	0,941 (m/s)
Velocidade média	0,954(m/s)
Altura (h)	0,9m
Ponto de impacto previsto	0,41 m
Ponto de impacto mínimo	0,45 m
Ponto de impacto real	0,445m

        No experimento considerou-se que velocidade inicial veretical era zero, para poder assim a energia cinética ser nula e consequentemente a energia potencial ser máxima. Através dos dados percebe-se que não são muito exatos, pois há ação de forças externas. Porém através dos cálculos vemos que o ponto de impacto previsto pelos cálculos se aproxima do real, portanto a previsão pode ser considerada satisfatória.[pic 1]