Relatorio de fisica

UNISUL-Universidade do Sul de Santa Catarina

ENGENHARIA CIVIL

                                        [pic 1]

LANÇAMENTO HORIZONTAL:

FUNDAMENTOS DA MECÂNICA

ACADÊMICOS:

HENRIQUE MELO SCHWINDEN

CARLOS HENRIQUE DE SOUZA

GUSTAVO PIRES DA SILVA

BRUNO RIBEIRO

Palhoça

2015

HENRIQUE MELO SCHWINDEN

CARLOS HENRIQUE DE SOUZA

GUSTAVO PIRES DA SILVA

BRUNO RIBEIRO

LANÇAMENTO HORIZONTAL

Relatório de experimento realizado na disciplina de Fundamentos da mecânica como nota parcial para a graduação em Engenharia Civil.

Professor Orientador: Altamiro Quevedo Schervenski.

Palhoça / SC

15 de outubro de 2015

SUMÁRIO

1.         Introdução        

2.     Fundamentação teórica        

3.     Objetivos gerais e específicos        

4.      Desenvolvimento        

5.         Cálculo Teórico:        

6.         Cálculo Experimental:        

7.         Conclusão        

8.         Referências        

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1. Introdução

Todo lançamento horizontal com uma determinada velocidade inicial é composto por dois movimentos, um horizontal (lançamento) e outro vertical (queda livre). Assim, determina-se que um lançamento horizontal segue o princípio da simultaneidade, ou seja, cada um dos movimentos existentes no corpo age como se os demais não existissem no mesmo intervalo de tempo. Logo, quando um corpo é lançado horizontalmente, este descreve um movimento parabólico em relação à terra.

Para a análise do movimento horizontal, os dados necessários para cálculo são:

1. A velocidade em que o corpo é lançado;
2. O tempo em que o mesmo permanece no ar.

Já para a análise do movimento vertical, os dados necessários para cálculos são:

1. A aceleração da gravidade;
2. A altura inicial que o corpo se encontra.

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  2.Fundamentação teórica

Quando um corpo é lançado horizontalmente, ele descreve um movimento parabólico em relação à Terra. De acordo com o princípio da simultaneidade, o lançamento horizontal é o resultado da composição de dois movimentos simultâneos e independentes: queda livre e movimento horizontal. 

[pic 2]
Gráfico do Lançamento Horizontal (fonte:Google).

1. Objetivos gerais e específicos

O objetivo neste trabalho foi identificar as forças atuantes em um projétil lançado de uma rampa em diversos pontos de partida, e dessa forma identificar a aceleração, velocidade, e o tempo que o projétil permaneceu no ar, assim sendo cronometrando a partir que o mesmo abandona a rampa de lançamento e toca o sono sendo assim efetuando a medição da distancia percorrida.

Foram realizadas cinco experimentos de cada ponto de lançamento, para assim poder maximizar a precisão dos dados obtidos, para que cada vez o projétil fosse submetido a alturas diferentes para assim analisar a relação entre tempo que o projétil permanecerá no ar e a sua distancia percorrida.

  No relatório vamos demonstrar o comportamento de uma experiência, no qual uma bola foi submetida a um lançamento de uma rampa horizontal. Foram recolhidos todos os dados para calcular, e analisar o movimento feito pelo objeto, de forma que se pudesse chegar a senso entre a altura de lançamento do móvel na rampa e distância de lançamento com seu respectivo tempo. 

1. Desenvolvimento

Através de um experimento demonstramos a teoria dos lançamentos horizontais de maneira controlada para obterem-se resultados próximos de uma situação ideal.

Para realizar este experimento foi utilizada uma rampa presa em uma haste metálica de altura conhecida, uma esfera, um cronômetro e uma trena.

Lançando a esfera de pontos iniciais diferentes 10, 8, 5, 3 e 1 (estes diferem na velocidade inicial do lançamento), com o tempo cronometrado do lançamento da esfera até a mesma colidir com a mesa, e medindo a distância do ponto inicial ao final, se é possível obter as funções horárias deste lançamento.[pic 3]

        

Na Horizontal ocorre um movimento uniforme, pois, a esfera tem uma velocidade constante e não há nenhuma força externa agindo sobre a mesma.

Na vertical ocorre um movimento uniformemente variado, pois, a esfera deixa a rampa com uma velocidade igual a zero e tende a acelerar graças a força da gravidade.

1. Cálculo Teórico:

Este cálculo tem como objetivo descobrir o tempo médio que a esfera leva do último ponto da rampa até o primeiro toque na mesa.

S(t)= Posição inicial da esfera So=Altura da haste  V= Velocidade inicial

S(t)=So+Vt-[pic 4][pic 5]9,81[pic 6]t²

0=0,593+0[pic 7]t-[pic 8][pic 9]9,81[pic 10]t²

0=0,593-4,9t²

[pic 11]=t²

  [pic 12]

O tempo de queda depende apenas da altura, gravidade e muito pouco da resistência do ar. Tendo-se a gravidade como uma constante igual a 9,81m/s2 e a altura igual a 0,593 metros, através da função horária da posição obteve-se o tempo real de queda para esta altura.

1. Cálculo Experimental:

Diferentemente do cálculo teórico, o tempo obtido no experimento teve uma média entre 34 e 25 segundos, esta diferença se dá, pois é praticamente impossível para um ser humano ter um reflexo tão rápido a ponto de medir o tempo nos exatos instantes em que a esfera deixa a rampa e toca o solo.