Lançamento de projeteis

Lançamento de projeteis

(Parte 1 de 2)

DISCIPLINA FÍSICA EXPERIMENTAL I EP3Na

EXPERIMENTO 4: LANÇAMENTO DE PROJÉTEIS

Grupo: ALAN PATROCINIO

Vila Velha (ES), 05 Outubro de 2010

1 OBJETIVO3
2 INTRODUÇÃO3
3 PROCEDIMENTOS4
3.1 Movimento de Projéteis:4
3.2 Conservação de Energia:5
4 DADOS7
4.1 Movimento de Projéteis:8
4.2 Conservação de Energia:9
5 ANEXOS10
6 CONCLUSÃO1

1 OBJETIVO

Encontrar a velocidade horizontal de lançamento, para as duas esferas, através do estudo do movimento de projéteis e da conservação de energia.

2 INTRODUÇÃO

Trata-se de “um caso especial de movimento bidimensional: 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. Uma partícula que se move dessa forma é chamada de projétil (o que significa que é projetada ou lançada), e seu movimento é chamado de movimento balístico.”[1] Neste 4º experimento, trata-se da análise do movimento de duas esferas: uma de vidro e outra metálica. O efeito do ar foi ignorado. Em lançamento de projéteis, os movimentos horizontal (eixo x) e vertical (eixo y) são independentes, o que facilita os cálculos.

3 PROCEDIMENTOS

O experimento foi preparado de acordo com as normas previstas na apostila de experimentos da UVV, sendo medida a altura de lançamento (H), a altura da rampa (h), a média de cinco medidas diferentes do diâmetro da esfera de metal e a média de cinco medidas diferentes do diâmetro da esfera de vidro, a largura da seção transversal da rampa (D) e, a partir do prumo localizado na extremidade inferior da rampa sobre uma folha A4 mediu-se o alcance das esferas lançadas – por meio das marcas deixadas nesta folha pelo papel carbono (∆x) devido ao impacto das esferas.

3.1 ATRAVÉS DO MOVIMENTO DE PROJÉTEIS:

Na direção y: Na direção x: ∆y = Voy.t – ½.g.t2

? 0t Voy Hy

=(Equação 1)

xv ∆ = (Equação 2)

Juntando as equações 1 em 2:

H g

3.2 ATRAVÉS DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA:

Através da equação da conservação de energia: 0=−EiEf

Então:

2/1..2/1..

vgh vvgh

R vRmvmhgm

R vIvmhgm

Ivmhgm EfEi

2gh v a) Considerando corpos puntiformes, ou seja, i=0

2

vmhgm vmhgm Ivmhgm

6 b) Considerando esferas rígidas (inércia de rotação I=2/5 MR²).

10/2..2/1..

vgh vvgh

R vRmvmhgm

R vmRvmhgm

Ivmhgm EfEi

4 DADOS

Altura de Lançamento (H):902,7___ ± ___0,5___ (m)
Altura da Rampa (h): __100,0± ___0,5___(m)
Diâmetro da Esfera Metálica:15,870____ ± __0,005__(m)

Parâmetros do Experimento

117,820____ (m)
217,980____ (m)
317,900____ (m)
417,970____ (m)
518,049____ (m)
DM =(17,943 ± 0,005) m

Medida do Diâmetro da Esfera de Vidro:

rampa. D:14,41_± 0,01__(m)

Largura da seção transversal da

4.1 DADOS DO MOVIMENTO DE PROJÉTEIS:

Velocidade da esfera de metal: Utilizando a fórmula abaixo, sendo g=( 9,80 ± 0,01)m/s2 e H = (0,9000 ± 0,0005) m

H g

Velocidade da esfera de vidro Utilizando a fórmula abaixo, sendo g=( 9,80 ± 0,01)m/s2 e H = (0,9000 ± 0,0005) m

H g

4.2 DADOS DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA:

10 5 ANEXOS

Experimento sendo realizado

Localiazação da distancia dos pontos

6 CONCLUSÃO

A partir do experimento realizado com o pendulo simples, em condições ideais, (sem a interferência de forças externas) podemos verificar que a aceleração da gravidade atua em toda parte e preserva suas características básicas onde quer que aplicadas.

Quatro análises dos dados obtidos foram feitas, sendo seus resultados obtidos apresentados resumidamente na tabela abaixo:

Velocidade de Lançamento (m/s)

Cálculos Esfera Metálica Esfera de Vidro

Conservação de Energia
Conservação de Energia

Pelo movimento de projeteis, a esfera metálica alcançou uma velocidade maior que a de vidro, isso ocorreu porque sua distancia alcançada foi maior.

Foi observado que a velocidade da esfera no final da rampa não irá depender da massa, pois nas equações ela acaba sendo anulada. No caso específico do estudo pela conservação de energia considerando as esferas como corpos puntiformes, isto é sem rolamento, observamos uma diferença maior em relação aos outros casos acima, então, é possível reparar que a uma perda de velocidade quando se desce rolando.

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