Relatório De Física Experimental Movimento De Projétil

UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

AMANDA LILIA SANTOS LEÃO

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL- MOVIMENTO DE PROJÉTIL

São luís- MA

2022

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1 INTRODUÇÃO

Movimento de projétil é como os físicos descrevem o movimento bidimensional, onde

a única aceleração que o objeto em questão experimenta é a constante aceleração descendente

devido à gravidade

Uma partícula que se move em um plano vertical com velocidade inicial V0 e com uma

aceleração constante, igual à aceleração de queda livre g, dirigida para baixo é chamada de

projétil (o que significa que é projetada ou lançada) e o movimento é chamado de movimento

balístico. Durante o movimento bidimensional, o vetor posição r e a velocidade v do projétil

mudam continuamente, mas o vetor aceleração não é constante e está sempre dirigido

verticalmente para baixo. (Halliday, 2004).

Conforme proposto por Galileu, em Diálogos sobre novas ciências, o movimento de um

projétil na superfície da Terra pode ser analisado, separadamente, na direção horizontal e na

vertical. Desprezando-se as forças de atrito, sabe-se que um projétil se move com velocidade

constante na horizontal e com aceleração constante na vertical. Isso resulta em uma trajetória

parabólica.

Na direção vertical ele realiza um Movimento Uniformemente Variado (MUV). Já na

posição horizontal, o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU).Nesse caso, o objeto é lançado

com uma velocidade inicial (v0) e está sob a ação da força da gravidade (g).Geralmente, a

velocidade vertical é indicado por Vy, enquanto a horizontal é Vx. Isso porque quando ilustramos

o lançamento oblíquo, utilizamos dois eixos (x e y) para indicar os dois movimentos realizados.

( Asth, 2012)

2 OBJETIVO

Determinar como cada parâmetro (altura inicial, ângulo inicial, velocidade inicial,

massa, diâmetro e altitude) afeta a trajetória de um objeto, com e sem resistência ao ar.

Prever como a variação das condições iniciais afeta o caminho do projétil, e explicar

sua a previsão.

Estimar onde um objeto irá pousar, dadas suas condições iniciais.

Determinar que o movimento x e y de um projétil são independentes.

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Investigar as variáveis que afetam a força de arrasto.

Descrever o efeito que a força de arrasto tem na velocidade e aceleração.

Discutir o movimento do projétil usando vocabulário comum (como: ângulo de

lançamento, velocidade inicial, altura inicial, intervalo, tempo).

3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1Materiais:

Simulador PHET- Colorado

3.2 Pré-laboratório

Antes de realizar os exercícios propostos, foram feitos alguns testes com o simulador.

Primeiro, foi explorado a opção Introdução, cujo objetivo era responder o questionário presente

no roteiro.

No modo introdução (figura 1), as grandezas físicas expostas são: massa do projétil,

diâmetro do projétil, coeficiente de arrasto e a aceleração da gravidade. Já as grandezas

variáveis são: velocidade inicial do projétil, distância do alvo (alcance), a altura do lançador e

o ângulo de lançamento.

Figura 1. Tela inicial da opção Intro.

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Nessa opção, selecionou-se dois objetos pré-determinados: bala de canhão e abóbora.

Atirou-se cada um deles separadamente, isto é, um por vez. Em seguida, verificou-se a distância

do alvo (alcance) em cada caso, conforme apresentam as figuras 2 e 3.

Figura 2. Tela com um objeto a ser lançado.

Figura 3. Tela com um objeto a ser lançado.

Uma vez feito o experimento, pode-se notar que independente da massa de cada objeto,

se mantidos o ângulo e a velocidade inicial, todos atingirão a mesma distância. Pois, a única

força atuando sobre o objeto durante o lançamento é a gravidade e, que, portanto, será a mesma

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para todos os objetos lançados. Após esse processo, inclui-se a resistência do ar no simulador e

observou-se os alcances da bola de canhão (figura 4) e da abóbora (figura 5).

Figura 4. Tela com um objeto a ser lançado incluindo a resistência do ar.

Figura 5 Tela com um objeto a ser lançado incluindo a resistência do ar.

Desse modo, com a inclusão da resistência do ar no simulador, os objetos caíram um

pouco antes do local em que pousaram anteriormente, quando não