Resultados da experiência de lançamento horizontal

1 INTRODUÇÃO

No dia 16 de maio de 2008, a experimentação realizada foi em virtude do lançamento horizontal, onde um projétil foi lançado de um plano inclinado de altura qualquer, tendo um alcance determinado.

O Lançamento Horizontal 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 pel 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.

2 FUNDAMENTAÇÕES TEÓRICAS

As fórmulas utilizadas para a realização da experimentação foram as seguintes:

S = Δs ± R (1)

Vy = Voy – g.t (2)

Vx = Vox (3)

Sy = Soy + Vo.t – g.t²/2 (4)

Sx = Sox + Vox.t (5)

Vy2 = Voy2 – 2g.ΔS (6)

A fómula (1) é utilizada para encontrar o alcance, onde, Δs é a distância entre marca feita abaixo do prumo e a marca correspondente ao centro do círculo formado entre os pontos, e R é o raio do círculo.

A fórmula (2) é utilizada para encontrar a velocidade vertical, onde possui aceleração gravitacional negativa, pois esta em queda livre.

A fórmula (3) é utilizada para demonstrar que a velocidade horizontal é constante.

A fórmula (4) é utilizada para encontrar o espaço percorrido no eixo y, onde também possui aceleração gravitacional negativa.

A fórmula (5) é utilizada para encontrar o espaço percorrido no eixo x, que representa um movimento retílineo uniforme.

A fórmula (6) é utilizada para encontar a velocidade no eixo y, quando o tempo não é definido.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 MATERIAIS

Régua comum

Compasso

Duas folhas de papel sulfite

Uma folha de papel carbono

Uma esfera (projétil)

Conjunto para lançamentos horizontais Moller

3.2 PROCEDIMENTOS

Colocando-se a folha de papel carbono entre as duas folhas de papel sulfite, de modo que estas não se movimentem ao decorrer do experimento, e de tal modo que o fio de prumo fique próximo ao lado menor e sobre as folhas.

Utilizando-se do prumo, marca-se no papel a posição inicial, que fica verticalmente abaixo do parafuso suporte, na saída da rampa, depois de marcado a posição inicial, se solta a cinco vezes a esfera do ponto cinco existente na escala da rampa. Ela irá correr livremente pela canaleta e fará um vôo até colidir com o papel carbono, devendo pingar somente uma vez sobre o papel.

Depois de feito os cinco lançamentos, analisa-se as colisões da bola