O Alcance Num Lançamento Horizontal De Um Projétil

O ALCANCE NUM LANÇAMENTO HORIZONTAL DE PROJÉTIL

INTRODUÇÃO

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.

OBJETIVO

⦁ Identificar corretamente a grandeza alcance adquirida num lançamento horizontal de um projétil a partir de uma rampa;

⦁ Medir corretamente o alcance com o seu respectivo desvio;

⦁ Relacionar a altura da posição de largada do mável com o alcance adquirido.

MATERIAL UTILIZADO

⦁ 01 sistema de sustentação principal com escala milimetrada, haste, tripé com sapatas niveladoras, amortecedoras e rampa de lançamento;

⦁ 01 fio de prumo com engate;

⦁ 01 esfera metálica de lançamento;

⦁ 02 folhas de papel carbono;

⦁ 02 folhas de papel tamanho ofício;

⦁ 10 cm de fita adesiva;

⦁ 01 lápis;

⦁ 01 régua comum;

⦁ 01 compasso.

PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

1° EXPERIMENTO:

MONTAGEM

⦁ Nivele horizontalmente a base da rampa para garantir, no momento do lançamento horizontal da esfera, a ausência da componente vertical da velocidade.

⦁ No esquema h representa a altura da qual a esfera sera abandonada na rampa, h’ é a altura do lançamento em relação ao anteparo.

⦁ Juntou-se 01 folha de papel ofício com a folha de papel carbono voltado para cima sobre a mesa próximo ao tripé.

⦁ Marcou-se a posição x₀ que fica verticalmente abaixo do fio de prumo.

⦁ Posicionou-se na escala da rampa, no ponto de desnível 60mm a esfera de aço, de forma que a superfície inferior da mesma ficou na altura encostada na rampa;

⦁ Soltou-se a esfera e esta percorreu a canaleta para um vôo e sua superfície colidiu com a do papel carbonado.

⦁ Repetiu o experimento mais 4 vezes no total de 05 lançamentos do mesmo ponto.

⦁ Ao observar a superfície no ponto de impacto, mediu-se entre a marca x₀ e a marca indicada pelo ponto de impacto em R=D/2.

- São coincidentes as marcas deixadas por esses lançamentos? Justifique a sua resposta.

R: Parcialmente; Já que o fator humano influenciou no resultado da experiência dando uma margem de erro.

- Determine o desvio da medida do alcance neste experimento.

R: R=d/2

R=10/2

R=5mm

RESULTADOS

Calculos:

Tempo:

T=(2.h/g)

T= 2.0,3/10

T=0,06 s

Velocidade:

V= x/t m/s

V= 0,143/0,06

V=2,38 m/s

O grupo escolheu quatro posições de largadas diferentes , ao longo de toda a rampa, posições denominadas de A,B,C e D.

Montamos uma tabela anotando o desnível da altura vertical (h) existente na escala da rampa para cada posição de largada, fizemos cinco lançamentos e obtivemos os seguintes resultados

Tabela 1

Posição Altura vertical na rampa h(mm) Alcance horizontal x (mm)

A 100 mm 220 mm

B 70 mm 177mm

C 40 mm 127mm

D 20 mm 98 mm

- Analisando os dados da tabela 1 você diria que a altura, em um lançamento horizontal, influencia no alcance? Justifique sua resposta.

R: sim, a velocidade com que a esfera percorre a rampa aumenta conforme aumenta a altura em que ela é solta.

2º EXPERIMENTO:

DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE FINAL DE UM PROJETIL, ATRAVES DO ALCANCE, NUM LANÇAMENTO HORIZONTAL

HABILIDADES E COMPETÊNCIAS

⦁ Reconhecimento, no movimento de lançamento horizontal de um projétil, a combinação de dois movimentos retilíneos;

⦁ Utilizar corretamente as equações do movimento de queda livre para a determinação do tempo de queda do projétil;

⦁ Medir o alcance médio de um projétil