Locomotiva com lançamento de projétil

Sumário

1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 4

2. OBJETIVO DO TRABALHO ...................................................................................................... 4

3. INTRODUÇÃO À PRIMEIRA LEI DE NEWTON, A INÉRCIA .............................................. 5

4. REFERENCIAIS INERCIAIS ...................................................................................................... 7

5. ENERGIA ....................................................................................................................................... 9

5.1. Energia cinética ................................................................................................................ 10

5.2. Relação entre trabalho e energia cinética ................................................................. 10

5.3. Energia Potencial ............................................................................................................. 11

5.4. Energia Potencial Gravitacional ................................................................................... 11

5.5. Energia Potencial Elástica ............................................................................................. 11

6. COMPOSIÇÃO DE MOVIMENTOS ........................................................................................ 14

7. MOVIMENTO OBLIQUO .......................................................................................................... 15

7.1. Lançamento de Projétil ou Oblíquo ............................................................................. 16

8. ETAPAS DE CONSTRUÇÃO .................................................................................................. 17

9. MATERIAIS UTILIZADOS ........................................................................................................ 18

10. CÁLCULOS ............................................................................................................................. 19

11. RESULTADOS DOS TESTES PRELIMINARES .............................................................. 22

12. CONCLUSÃO ......................................................................................................................... 23

13. REFERENCIAS ...................................................................................................................... 24

ANEXO................................................................................................................................................. 25

4

1. INTRODUÇÃO

O presente trabalho tem como objetivo provar uma das leis da dinâmica de Isaac Newton, a Lei na Inércia, onde todo o corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme, a menos que seja obrigado a mudar seu estado ou por forças aplicadas sobre ele.

2. OBJETIVO DO TRABALHO

Projetar e construir uma locomotiva inercial que percorra determinado distância e dispare um projétil antes de adentrar ao túnel de modo que sobrevoe o mesmo e caia dentro da locomotiva novamente. Assim provando a lei da inércia, mesmo a bola sofrendo atrito do ar, ela permanece em movimento e mesma velocidade da locomotiva.

5

3. INTRODUÇÃO À PRIMEIRA LEI DE NEWTON, A INÉRCIA

Isaac Newton era um cientista, físico e matemático, que nasceu no dia 25 de dezembro de 1642 na cidade de Lincolnshire, localizado na região leste da Inglaterra, no Reino Unido, que começou os seus estudos na escola local de Woolsthorpe, onde aprendeu a ler e escrever.

Em 1655, Newton ingressou na Free Grammar School of King Edward VI de Grantham, que se localizava a poucos quilómetros de Woolsthorpe. Nessa época, Newton viveu com Sr. Clark, um boticário de Grantham, onde sua adaptação a escola não foi fácil, estando entre os piores alunos de sua turma. Nesse período, desenvolveu o seu gosto por objetos mecânicos, feitos por materiais que o mesmo comprava, com o dinheiro que sua mãe lhe enviava. Lá em Grantham iniciou sua aprendizagem em latim, grego e da bíblia, sob o magistério de Henry Strokes.

Após quatro anos em Grantham, sua mãe exigi-o que Newton voltasse para a quinta, para que começasse a encarregar-se da mesma. Pelo seu grande desinteresse de continuar o negócio da família, Newton retornou a Grantham e começou a se preparar para ingressa a Universidade de Cambridge. Stokes preparou Newton por nove meses, e o sentiu preparado para a Universidade de Cambridge. No dia 5 de junho de 1661, aos dezoito anos, Newton entra na Universidade de Cambridge, no Trinity College. Nessa época, pela falta de recursos econômicos de sua mãe, Newton começou a trabalhar servir alunos ricos e os Fellows do Trinity College, para poder continuar estudando na Universidade. Newton, nunca frequentou assiduamente as aulas, preferindo ir para a Biblioteca, onde podia trabalhar e investigar sozinho.

Em abril de 1664 se tornou scholar do Trinity College, onde ganhou uma bolsa de estudos. Nesse mesmo período, Newton faz notas e apontamentos sobre a geometria de Descartes e ao cálculo de infinitesimal de Wallis.

Conheceu então Isaac Barrow, que foi seu professor Lucasiano. Em 1665 Newton acaba seu bacharelado com distinção, e no mesmo período a Universidade de Cambridge é fechada por causa da peste bubônica. Newton se viu obrigado a voltar para sua casa em Woolsthope, por cerca de 18 meses. Nesse período, diz a lenda, foi quando uma maçã caiu na cabeça de Newton, que o inspirou a estudar os fenômenos da gravidade.

6

No dia 5 de julho de 1687 publicou sua obra revolucionaria, o Livro Philosophiae naturalis principia mathematica, onde cita na definição III e IV, um dos seus conceitos centrais, é a inércia.

Definição III.

“A força ínsita da matéria é o poder de resistir, pelo qual cada corpo, tanto quanto dele depende,