LANÇAMENTO HORIZONTAL

LANÇAMENTO HORIZONTAL

Sumário

INTRODUÇÃO 3

OBJETIVO 4

TEÓRICA 5

PROCEDIMENTO PRÁTICO 9

MATERIAL 10

CÁLCULOS 11

CONCLUSÃO 14

INTRODUÇÃO

Foi realizado um experimento com o auxílio de uma calha ou rampa de lançamento, uma esfera, régua, papel A4 e papel-carbono, com a finalidade de estudar o lançamento de uma esfera quando abandonada de uma calha.

OBJETIVO

O relatório é composto de duas partes:

A primeira faz uma análise levando em conta a energia de rotação;

A segunda parte levará em conta somente a energia de translação.

Para as duas partes temos como objetivos:

Calcular a velocidade de lançamento;

Velocidade com que a esfera chega ao solo;

Tempo de queda da esfera da altura H;

Comparar o alcance teórico e sua comparação com o alcance prático.

TEÓRICA

Alcance

O alcance é a distância entre o ponto do lançamento e o ponto da queda do corpo.

Momento de Inércia

O momento de inércia estudado na física mede basicamente a distribuição da massa de um corpo em torno de um eixo de rotação. Quanto maior o momento de inércia de um corpo, mais difícil será fazê-lo girar

Velocidade angular

A velocidade angular descreve a rapidez com que uma partícula percorre determinado ângulo central de uma circunferência.

A velocidade angular (ω) da partícula é definida como sendo a relação entre o ângulo descrito (Δφ) e o intervalo de tempo correspondente (Δt).

TEÓRICA APLICADA AO EXPERIMENTO

1° Parte

Energias

(1) Esfera abandonada

Vo = O

Ec = O

Energia Potencial Gravitacional

Epg = m.g.h

(2) Ec Translação + Ec Rotação

½.m.v² +1/2 ± w²

Onde;

W = V/R

R = raio

I = Momento de Inércia

W = Velocidade Angular

E (2) = ½.m.v² + ½.(2/5.m.R²).(V/R)²

E (2) = ½.m.v² + 1/5.m.R² + V²/R²

E (2) = ½.m.v² + 1/5.m.v²

Aplicando a conservação de energia entre (1) e (2)

E(1) = E (2)

m.g.h = ½.m.v² + 1/5.m.v²

g.h = v²/2 + v²/5

g.h = 7.v²/10

v² = 10/7.g.h

v = √10/7.g.h

Onde v é a velocidade em (2) ou seja, a velocidade de lançamento.

2° Parte

Velocidade no ponto (3)

Alcance prático e alcance teórico.

Tempo de queda

E (2) = m.g.H + ½.m.v², onde v² = 10/7.g.h, portanto,

m.g.H + 1/2m.10/7.g.h

E (3) = ½.m.V3²

E (2) = E (3)

m.g.H + 1/2m.10/7g.h = ½.m.V3²

g.H + 10/14g.h = ½.m.V3²

V3 = √2g.H+10/14g.h

PROCEDIMENTO PRÁTICO

Com o auxílio de uma régua, uma rampa de lançamento, uma esfera, papel A4 e uma folha de papel-carbono, foram executadas as seguintes etapas:

1. Foi medido a h (altura da rampa de lançamento até o ponto onde a esfera será lançada.

2. Foi medido a H (altura do ponto de lançamento (2) até o solo;

3. Foi posicionado o papel A4 abaixo do papel-carbono, no possível local onde a esfera alcançaria;

4. Mediante dados coletados, a esfera foi lançado do ponto 1, e através de sua massa ao cair a esfera deixou marcado no papel A4 a distância alcançada;

5.