Relatório Fisica Experimental - Lançamento Horizontal

LANÇAMENTO HORIZONTAL

Nome - Matrícula

Isabela Sousa - 2014040530

Karine Marinho - 2014040585

Lara Cruz - 2014040600

Tayane dos Anjos - 2014040763

Thais dos Santos - 2014040781

UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO

RESUMO

Este relatório refere-se ao experimento do lançamento horizontal em várias velocidades e irá, além de apresentar base teórica e os procedimentos da experimentação, uma análise dos resultados, a fim de relacionar a os dados obtidos da experimentação e seus cálculos com a base teórica apresentada.

INTRODUÇÃO

O lançamento horizontal é caracterizado pelo arremesso de um corpo com a existência de velocidade em uma determinada direção. Todo corpo que é lançado horizontalmente de um ponto próximo a superfície da Terra (desprezando o atrito do ar), fica sujeito à aceleração gravitacional, ou seja, muda de posição (direção e sentido).

Esse tipo de lançamento está presente cotidianamente. Um exemplo disso é um avião aterrissando, no início ele está em uma determinada altura horizontalmente, em seguida, começa a pousar, mudando o sentido e a direção, formando uma trajetória parabólica.

ABORDAGEM TEÓRICA

O lançamento horizontal é basicamente o movimento formado por outros dois movimentos, movimento horizontal e movimento vertical, onde o corpo arremessado formará uma curva parabólica em relação à Terra.

Tomando-se como base o princípio desenvolvido por Galileu que afirma que caso um móvel apresenta um movimento composto, onde cada um dos movimentos se realiza sem interferir no outro e no mesmo intervalo de tempo, este se encaixará no Princípio da Independência dos Movimentos Simultâneos, como é o caso do movimento realizado no lançamento horizontal.

         Dessa maneira, segundo tal teoria de Galileu, o lançamento será resultado de dois movimentos simultâneos: queda livre e alcance.

GRÁFICO DO LANÇAMENTO HORIZONTAL

                    [pic 1]

Graficamente, os movimentos simultâneos podem ser descritos através da extensão da abscissa e da ordenada ao fixar uma origem dos mesmos, onde o eixo X estará orientado para a direita e o eixo Y estará orientado para baixo.

O movimento realizado no eixo X trata-se do Movimento Uniforme com velocidade constante representado porVo , ou seja, a velocidade inicial do trajeto permanece a mesma do princípio e como também é com a mesma que se finaliza.

         Já no eixo Y acontece um Movimento Uniformemente Variado com velocidade inicial Vo=0, ou seja, é uma queda livre com o corpo abandonado da origem, sujeito apenas à aceleração da gravidade, de intensidade g, direção vertical e sentido para baixo. 

Vale ressaltar que em cada ponto da trajetória a Velocidade Resultante V será a soma vetorial da velocidade Vo na direção do eixo X com a velocidade Vy no eixo, sendo esta última alterada a cada instante por causa da alteração da velocidade vertical, propícia a aceleração da gravidade.

EQUAÇÕES DO MOVIMENTO HORIZONTAL 

1.MOVIMENTO DE QUEDA LIVRE

              A equação pode ser obtida através da simplificação da equação da função horário do espaço:

S = So + Vo.t + at2/2

    Em que:

    S = H (altura do eixo Y)

    So = 0

    Vo = 0

     a =  g ( força da gravidade)

    Dessa maneira:

H = 0 + 0.t + gt2/2

H = g.t2/2

2. ALCANCE

A equação pode ser obtida através da equação do Movimento Uniforme:

V= Δs / Δt

   Onde:

   V = Vx

   Δs = A (alcance)

   Δt = t

   Logo:

A = Vx. t

PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

Para realizar tal experimento, se fez uso dos seguintes materiais:

• Lançador
• Papel e carbono
• Bastão e bolinha
• Cronômetro
• Trena

No início do experimento, primeiramente foi feito a medida da altura da bancada na qual estava o lançador, e esta foi de 90cm, somamos a ela, a medida da metade da altura do lançador que ficou apoiado na bancada, que corresponde a 3cm. Concluindo que os lançamentos foram feitos a 93cm, ou seja, 0,93m.

Em seguida, começamos a realizar os lançamentos, foram cinco lançamentos realizados a partir de cada uma das três molas do lançador, fizemos a medida do alcance de cada um, e obtivemos diferentes valores de alcance e também de tempo.

FATORES DE ERRO

Podemos considerar como fatores de erro as imprecisões nas utilizações das trenas para se calcular a altura de lançamento e o alcance, o vento que sai do ar-condicionado também pode interferir nos resultados do experimento, e por ultimo, porém não menos importante tem-se o tempo de reação humana, pois não conseguimos cronometrar o tempo exato de percurso.

ANÁLISE DOS RESULTADOS

Utilizando as fórmulas descritas na abordagem teórica e reforçadas abaixo, obteremos os seguintes resultados:

Vo = A / t   ;   Vy = g t2 
                           2 

g = 9,81 m/s^2

Primeira força do lançador (primeira mola):

Lançamentos	Tempo (s)	Alcance (m)	Vo (m/s)	Altura (m)	Vy (m/s)
1	00:00,45	0,525	1,1667	0,9933	4,4145
2	00:00,46	0,530	1,1522	1,0379	4,5126
3	00:00,51	0,540	1,0589	1,2758	5,0031
4	00:00,46	0,535	1,1630	1,0379	4,5126
5	00:00,52	0,550	1,0577	1,3263	5,1012
Média	00:00,48	0,542	1,1197	1,1342	4,7088

Média do tempo = 0,48s;

• Valor médio do erro absoluto do tempo = 0,028;
• Valor mais provável = 0,48±0,03𝑠

Média da altura do lançamento = 1,1342m;

Média da Velocidade inicial = 1,1197m/s;

• Valor médio do erro absoluto da velocidade inicial = 0,048 m/s;

VM=              𝑇𝑜𝑑𝑜𝑠𝑜𝑠𝑒𝑟𝑟𝑜𝑠𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜𝑠𝑠𝑜𝑚𝑎𝑑os