Física experimental cinemática de translação

Leitura previa

Título do experimento: Cinemática de translação – Lançamento horizontal

Nome do aluno: Ícaro Santos da Silveira

Disciplina: Física experimental I

Turma: 01                                  Data: 14/09/15

Questões:

1) Qual o objetivo do experimento?

O experimento tem como objetivo decompor o movimento de um projetil em dois movimentos retilíneos de forma a utilizar as equações do movimento retilíneo uniforme e uniformemente acelerado para determinar a velocidade de lançamento e o tempo de queda do projetil. E medir o alcance do movimento com o seu respectivo desvio, obter uma relação da altura inicial do objeto (no momento de largada do mesmo) com o alcance do movimento, identificar corretamente a grandeza alcance num lançamento horizontal de um projetil a partir de uma rampa e determinar a velocidade resultante em trechos do movimento.

2) Descreva a fundamentação teórica relacionada ao experimento.

O lançamento de projéteis pode ser analisado da seguinte forma no momento em que uma partícula é lançada com velocidade inicial, segundo um ângulo teta em relação ao eixo horizontal (lançamento oblíquo), estando sob a ação da aceleração da gravidade, agindo verticalmente para baixo, impondo uma trajetória parabólica, resultante da composição de dois movimentos. Sendo a velocidade uma grandeza vetorial, podemos decompô-la segundo os eixos x e y, com o intuito de estudarmos os movimentos separadamente. Com respeito a vertical, tem- se o movimento uniformemente variado e movimento uniforme segundo o eixo horizontal, visto que a aceleração da gravidade sendo vertical, não tem componente nesta direção.

No movimento horizontal, o corpo que é lançado horizontalmente mantém constante sua velocidade inicial, portanto, tem-se um movimento horizontal uniforme. Este tipo de movimento não sofre aceleração, mesmo com a atuação da força da gravidade. A função horária é denotada por:  X= Vx.t ou X = Vo.t.

No movimento vertical, a velocidade é variável, pois o corpo está sujeito à aceleração da gravidade: na subida, o movimento é retardado (velocidade e aceleração tem sentidos contrários); na descida, o movimento é acelerado (velocidade e aceleração tem sentidos iguais). Considerando que o corpo será abandonado em uma determina altura com aceleração de modulo igual a +g, a equação horaria que irá descrever este movimento é:  

Y = Vo.t + 1/2.gt²     e        Vy = Voy + gt.

Sendo que neste movimento a velocidade inicial do projetil é nula, deste modo temos: Y = 1/2.gt² e Vy = gt.

Considerando que t =, através da formula acima temos,[pic 1]

X = Vo.  ,  onde X é a distância máxima atingida pelo corpo na horizontal do movimento, denominada de alcance. [pic 2]

3) Qual o procedimento para realizar o experimento? O que você vai fazer?

Primeiro passo é fixar folhas de papel oficio e o trilho inclinado sobre a bancada com fita crepe e nivele a parte horizontal do trilho;

Segundo passo: com o fio de prumo marque no papel o ponto o que será a origem de movimento da esfera na direção x.

Terceiro passo: solte a esfera do ponto mais alto da rampa, coloque o papel carbono sob a folha de papel oficio na região em que a esfera caiu e volte a soltar a esfera mais cinco vezes. Dessa forma, na folha de papel oficio será registrado os pontos que a esfera caiu.

Quarto passo: trace um sistema de referência na região onde estão as marcas da esfera e encontre o ponto que melhor representa a posição de queda da esfera. Una o centro geométrico ao ponto O, obtendo o vetor deslocamento x.