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Lançamento horizontal
(Decomposição de movimento)

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

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 adotou-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:

O corpúsculo descreverá trajetória que pode ser interpretada como resultante de dois movimentos independentes, a saber:

(i)- um movimento retilíneo e uniforme, de velocidade Vo, que se desenvolve por inércia, na direção Ox.  

x = Vo.t        (1)

(ii)- um movimento retilíneo uniformemente variado, devido à aceleração da gravidade, na direção 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 trajetória no sistema coordenado adotado.  

De (1) vem: t = x/Vo , que levado em (2) obtém-se: y = (1/2).g.(x/Vo)2  ou

Com g e Vo constantes, e y =< H, concluímos que tal trajetória é um arco de parábola.

As demais características desse movimento são:

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:  

Parte experimental

Objetivo
Destacar os movimentos componentes. Verificar a variação de espaço em cada um deles. Desenhar a trajetória resultante. Calcular o valor da aceleração local da gravidade.

Material
Painel especial contendo lançador da bolinha de aço (calha curva com extremo horizontal);
Anteparo de impacto vertical (com posições ajustáveis por parafusos e borboletas);
Papel milimetrado, papel carbono, fita de papel branco.

Montagem

Procedimento
O anteparo de impacto é ajustado a 1 cm da extremidade horizontal do lançador. A bolinha B é abandonada de Bo acionando-se a lâmina de escape.
Quando a bolinha choca-se com o anteparo (revestido com a tira de papel branco e papel carbono) deixa uma marca no papel. Uma marca é feita no papel milimetrado, em perfeita correspondência com a marca feita no anteparo.

A seguir, ajusta-se o anteparo vertical para 2 cm além da extremidade do lançador e repete-se o lançamento e a nova marcação, Desse modo, de cm em cm, afasta-se o anteparo da extremidade horizontal do lançador e marca-se no papel milimetrado a posição do impacto. 
A sucessão dessas marcas será a trajetória absoluta da bolinha, em relação ao painel. Tanto as marcas na tira de papel como as no papel milimetrado devem ser analisadas com as técnicas já conhecidas da cinemática escalar.

Veja foto do protótipo dessa prancheta na Feira de Ciências Virtual


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