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Velocidade do projétil
(espingarda de pressão - técnica dos discos em rotação)

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br

Objetivo
Interessante variante 'mecânica' para a obtenção da velocidade de projéteis

Material
Motor elétrico de rotação conhecida
Longo eixo de madeira ou ferro
2 discos de papelão
Espingarda de pressão e chumbinhos
Régua

Montagem

A montagem anterior (item 29 da Sala 04) pode ser simplificada, trocando-se a técnica da ponte de Wheatstone e cronômetro digital, pela técnica do motor e discos de cartolina.

Os dois discos paralelos giram com velocidade angular constante (conhecida w), imposta pelo motor de indução (pode ser um pequeno motor de toca-discos, de ventilador ou de exaustor de cozinha). 
O projétil fura ambos os discos e essas marcas definem, em relação ao eixo, um ângulo diedro
Dt, correspondente ao intervalo de tempo necessário para o projétil vencer a distância Ds (distância entre os dois discos de papelão)

Com esses dados obtemos:

T    período de rotação dos discos; basta ler a rotação do motor, em sua etiqueta de fábrica, em rpm e obter T. 
Se N é a freqüência angular em rpm, N/60 será a freqüência angular em rps ou Hz. Assim, o período de rotação dos discos será: T = 1/f = 60/N.

Dt deslocamento angular (medida do ângulo diedro, em graus).
Aqui pode-se estabelecer uma simples regra de três (ou quarta proporcional):

T = 60/N ==> 1 volta = 360o                       
Dt ==> fração de volta =
Dt  

Dt = Dt/6.N

Ds deslocamento linear do projétil entre os dois discos. 

Com isso, pode-se obter facilmente a velocidade escalar do projétil.

V = Ds/Dt = 6N.Ds/Dt

 


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