Duas Dimensoes

Introdução à aula:

Pergunte aos alunos se eles já perceberam que ao arremessar uma bola de basquete, em direção a cesta, ela executa um movimento parabólico. Verifique se eles conhecem outras situações em que esse tipo de movimento acontece (Exemplos: o tiro de meta no futebol, o movimento de uma bala de canhão, uma bola de vôlei, lançamento de um dardo ou marte, etc). Comente que as trajetórias destes movimentos podem ser descritas a partir de uma análise dos movimentos retilíneos (MRU e MRUV) que eles já viram anteriormente.

Apresente para eles os dois vídeos a seguir com arremessos de uma bola de basquete e peça para que observem com atenção o movimento da bola.

MOVIMENTO EM DUAS DIMENSÕES

Resumo

O problema de lançamento de corpos próximos à superfície da Terra sempre foi discutido na ‘Física devido à sua importância em questões militares do tipo lançamento de foguetes e bombas. Num estudo preliminar, desprezando-se a resistência do ar, sabe-se experimentalmente que o lançamento horizontal ou oblíquo tem por trajetória uma parábola. Nos dois tipos de lançamento, desprezada a resistência do ar, a única força que atua no corpo é o peso. Nessas condições vale o principio da conservação da energia, por ser o peso uma força conservativa.

• Introdução

Galileu, observando que a trajetória dos movimentos de projéteis são parábolas, quando se despreza a resistência do ar, propôs que esses movimentos podem ser estudados como a combinação de dois movimentos, um horizontal e outro vertical, de modo tal que cada movimento pode ser examinado independentemente do outro. Cada lançamento é analisado como a combinação de dois movimentos: um movimento horizontal, ao longo do eixo x, em que a velocidade horizontal permanece constante, pois na horizontal nenhuma força atua; e um movimento vertical, ao longo do eixo y, em que a velocidade varia proporcionalmente com o tempo, visto que a única força que atua é o peso.

• Objetivos

O objetivo deste experimento é estudar o movimento de um corpo que se move em duas dimensões nas proximidades da Terra sob ação da gravidade: o movimento do projétil.

Verificar se a aceleração horizontal é igual a zero e a vertical é diferente de zero, tratando os dois movimentos separadamente: o primeiro como um movimento retilíneo uniforme (pois a resultante de forças é nula nessa direção) e o segundo como um movimento retilíneo uniformemente variado (pois há a força da gravidade atuando nessa direção).

• Material Utilizado

1. Rampa de lançamento;

2. Esfera/bola de gude

• Procedimento

Foi colocada em uma rampa de lançamento, bolas de gude, a fim de se calcular a aceleração do movimento. A rampa foi montada de modo que uma bolinha abandonada a uma altura h em relação à mesa deixa a rampa com velocidade horizontal Vo.

O professor, com o uso de uma câmera, gravou todo o procedimento e em seguida deu os valores do tempo, y e x, para que calculássemos a aceleração.

• Resultados