Escola secundária com 3ºciclo de PombalFísica – Lançamento Horizontal 1

Trabalho final do 1º Período da disciplina de Física leccionada pelo professor Cadete

Quando um corpo é lançado horizontalmente no vácuo, ele descreve, em relação à Terra, uma trajectória parabólica. Esse movimento pode ser considerado como o resultado da composição de dois movimentos simultâneos e independentes: Um movimento vertical, uniformemente variado, sob a acção exclusiva da gravidade. E um movimento horizontal uniforme, pois não existe aceleração na direcção horizontal.

Por exemplo, se uma arma dispara uma bala horizontalmente, esta continua a mover-se para diante, por causa da inércia, mas ao mesmo tempo sofre a acção da força da gravidade, que a puxa para a Terra. O resultado é que a bala descreve uma trajectória curva.

Em cada ponto da trajectória, a velocidade resultante do móvel, é dada pela soma vectorial da velocidade horizontal, constante, e da velocidade vertical, variável.

O facto de as duas velocidades serem independentes tem uma consequência importante: o tempo que um projéctil gasta para cair, quando lançado horizontalmente, é o mesmo que gastaria para cair em queda livre. Ou seja, se jogarmos uma pedra horizontalmente, do segundo andar de uma casa, com uma velocidade de 10 m/s e deixarmos cair outra pedra ao mesmo tempo, ambas as pedras atingirão o solo no mesmo instante.

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Explicação gráfica:

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Resumo teórico:Um corpúsculo é

lançado horizontalmente, no vácuo, com velocidade inicial Vo, de uma altura H em relação ao solo, no instante ao qual se associa t=0.

Para o estudo de seu movimento adoptou-se um sistema de coordenadas (x O y) fixo no solo, com origem na posição de lançamento e com eixos Ox e Oy conforme se ilustra:

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O corpúsculo descreverá trajectória que pode ser interpretada como resultante de dois movimentos independentes, a saber:(i)- um movimento rectilíneo e uniforme, de velocidade Vo, que se desenvolve por inércia, na direcção Ox.  x = Vo.t        (1)(ii)- um movimento rectilíneo uniformemente variado, devido à aceleração da gravidade, na direcção Oy.  y = (1/2).g.t2    (2)

As expressões (1) e (2) são as equações paramétricas do movimento. A partir delas, com simples eliminação do parâmetro t, obtemos a equação da trajectória no sistema coordenado adoptado.  

De (1) vem: t = x/Vo , que levado em (2) obtém-se: y = (1/2).g.(x/Vo)2  ouCom g e Vo constantes, e y =< H, concluímos que tal trajectória é um arco de parábola.

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1- O móvel atingirá o solo no instante

2- O tempo de queda não depende da particular velocidade horizontal.  

3- O alcance horizontal é dado por:    

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Objectivo:A realização desta actividade tem “Lançamento

Horizontal de Projéctil”, tem como o objectivo a determinação do alcance , da velocidade inicial e o tempo de voo da esfera.

Material:- 2 Suportes- 2 Berlindes ( de diferentes massas)- Fita-cola- Folha de papel- Papel Químico- Mesa- Cartolinas

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Cálculos: 

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Conclusão e Crítica:Após a elaboração desta experiência conclui-se

que se o motivo pelo qual foram feitos três ensaios, foi para se poder calcular a média dos pontos e trabalhar com o valor médio para minimizar os erros experimentais, daí o valor do alcance que foi de 0,706m.

A velocidade só pode ser determinada depois de se calcular o tempo de queda do berlinde, uma vez que, o tempo na componente vertical é o mesmo que na componente horizontal, onde substituímos na fórmula o tempo, pelo valor obtido anteriormente e pode calcular-se a velocidade inicial.

No decorrer da experiência foram elaborados 6 ensaios em vez de 3, embora apenas 3 tenham sido contabilizados, uma vez que os 3 primeiros ensaios não ficaram registados no papel porque não chegaram ao alcance deste. Os 3 primeiros ensaios consecutivos não foram contabilizados enquanto que os 3 últimos ensaios consecutivos foram os contabilizados para prosseguir com os cálculos.Escola secundária com 3ºciclo de Pombal 10

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