Relatório Lançamento Horizontal e Colisões

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Relatório da Prática 
Lançamento Horizontal e Colisões
Salvador – Ba 
09/12/2021
Introdução
	A cinemática é parte da física mecânica que estuda o movimento de corpos, sem se preocupar com o que causou o movimento. Com esse estudo é possível prever a velocidade, a posição e descrever o tipo trajetória de uma matéria se soubermos a posição inicial, velocidade inicial e o tipo de movimento. No experimento de lançamento vertical e colisões será possível prevê as trajetórias e analisar o que acontece com as grandezas físicas envolvidas.
Objetivo
	Este experimento explora os conceitos de lançamentos horizontais e colisões entre corpos, com o intuído de simular situações do cotidiano da sociedade 
Materiais e equipamentos utilizados:
EPI’s:
Jaleco.
Equipamentos utilizados:
· Rampa de lançamento;
· Esfera metálicas;
· Papeis ofício e carbono;
· Régua; 
· Compasso; e
· Caneta
Experimento:
	A plataforma ALGETEC, responsável pela manutenção dos experimentos virtuais, disponibiliza de recursos similares aos laboratórios físicos para implementar na rotina de estudos dos alunos o conhecimento prático de lançamento horizontal e vertical. Na imagem abaixo veremos a tela inicial da prática, com os equipamentos necessários para a realização dessa prática.
	Para a montagem do sistema para aplicação do lançamento horizontal é necessário colocar uma folha de ofício abaixo do prumo de centro e fazer a marcação do ponto central, além disso colocar a folha de carbono em cima da folha de ofício para que fique marcado na folha de ofício o local onde a esfera cairá como mostra a imagem abaixo.
	Feito isso, esferas metálicas serão postas para rolar na plataforma de lançamento, sendo lançadas horizontalmente no final da mesma e colidindo com um papel que registrará os seus alcances. 
Para cada altura, terá um alcance final diferente, sendo que foi utilizado a esfera 2 para a coleta de dado que estão sendo descrita na tabela abaixo.
	Esfera 2
	Altura da rampa (m)
	Alcance da esfera (m)
	Altura da rampa até a bancada
	Tempo de queda (S)
	Velocidade (m/s)
	0.1
	0.263
	0.4
	0.286
	0.921
	0.08
	0.240
	0.38
	0.278
	0.860
	0.06
	0.206
	0.36
	0.271
	0.759
	0.04
	0.174
	0.34
	0.263
	0.661
	0.02
	0.117
	0.32
	0.255
	0.458
A altura da rampa está relacionada ao posicionamento da esfera antes do lançamento horizontal, assim ganhando velocidade até o momento em que deixa a rampa e entra em queda livre, pode-se perceber que a velocidade da esfera é proporcional a altura de posicionamento na rampa.
O alcance da esfera, é o alcance médio de cinco tentavas, onde foi realizado uma circunferência nos pontos de impacto da esfera no papel ofício, como mostra a imagem abaixo.
A distância média entre o raio da circunferência até a marcação do prumo é feita com uma régua graduada de 30 cm como mostra a imagem abaixo.
No experimento de colisão, são posicionadas duas esferas com pesos diferentes, uma na parte superior da rampa e a segunda na ponta da rampa, no momento da colisão as esferas são direcionadas a posições distintas que podemos observar nas imagens abaixo.
	
Esfera 1
Esfera 2
É notável que a energia da esfera 2 foi transferida para a esfera 1 e com isso ela foi lança a uma distância maior, abaixo veremos imagens com a régua graduada discriminando o alcance de cada esfera.
	Foi realizado cinco coletas de dado para as demais alturas da rampa como mostra a tabela abaixo.
	Colisão.
	 Esfera 1 
	Esfera 2
	Massa (g)
	Altura (m)
	Alcance (m)
	Massa (g)
	Altura (m)
	Alcance (m)
	24.1
	0.3
	0.237
	24.3
	0.40
	0.027
	
	0.3
	0.210
	
	0.38
	0.026
	
	0.3
	0.189
	
	0.36
	0.021
	
	0.3
	0.152
	
	0.34
	0.017
	
	0.3
	0.109
	
	0.32
	0.012
 
Pode-se notar que o posicionamento da altura da esfera 2 é diretamente proporcional ao alcance das esferas. 
Antes da colisão a esfera 1 estava em repouso e a esfera 2 foi lançada da ponta da rampa e após a colisão foi calculado as seguintes velocidades.
	Esfera 1
	Esfera 2
	Tempo de queda (s)
	velocidade em X (m)
	Velocidade em Y (m)
	Tempo de queda (s)
	velocidade em X (m)
	Velocidade em Y (m)
	0.247
	0.958
	5.886
	0.286
	0.0945
	7.848
	0.247
	0.849
	5.886
	0.278
	0.0916
	7.4556
	0.247
	0.762
	5.886
	0.271
	0.0775
	7.0632
	0.247
	0.613
	5.886
	0.263
	0.0646
	6.6708
	0.247
	0.439
	5.886
	0.255
	0.0470
	6.2784
E modulo da velocidade.
	Modulo da velocidade em (m/s)
	Esfera 1
	Esfera 2
	5.964
	7.849
	5.947
	7.456
	5.935
	7.064
	5.918
	6.671
	5.902
	6.279
Com isso é possível fazer o gráfico do alcance em função da altura.
E por se tratar de uma curva é necessário realizar a linearização da altura e com isso é possível realizar um gráfico com uma reta.
É perceptível que a reta não ficou totalmente linear, isso é pode acontecer devido a uma das coletas não ter sido tão fidedigna.
As colisões foram parcialmente elásticas, coerente com os dados obtidos com base na tabela abaixo.
	Coeficiente de restituição
	Altura (m)
	Valor obtido
	0.1
	0.458
	0.08
	0.502
	0.06
	0.607
	0.04
	0.727
	0.02
	0.960
	Quando a posição da esfera 2 foi a maior, ela ganhou mais velocidade e após o impacto com a esfera 1 ambas ficaram bem distante e o valor do coeficiente se aproximou de 0, e quando a posição da esfera 2 foi a menor, após o impacto ambas ficaram próximos e o coeficiente se aproximou de 1.
Conclusão
O estudo de lançamento horizontal e colisões são de grande importância para antecipar o comportamento dos corpos. O conceito de lançamento horizontal é aplicável sempre que um corpo é lançado com velocidade vertical inicial desprezível, como uma aeronave que voa paralelamente ao solo e deixa cair uma caixa, ou ao empurrarmos um objeto de uma mesa. Já as colisões acontecem cotidianamente sempre que dois objetos se chocam, como em acidentes automotivos ou no choque entre duas bolas de bilhar.
Referências
1. Algetec. Laboratório virtual. Disponível em: https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/102/60b5735996f76.html. Acesso em 09 de dezembro de 2021.
Esfera 1
0.23699999999999999	0.21	0.1885	0.1515	0.1085	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	Alcance
Altura
Esfera 2
2.7000000000000003E-2	2.5499999999999998E-2	2.1000000000000001E-2	1.7000000000000001E-2	1.2E-2	0.4	0.38	0.36	0.34	0.32	Alcance
Altura
Grafico linearizado
Alcance (m)	
2.7000000000000003E-2	2.5499999999999998E-2	2.1000000000000001E-2	1.7000000000000001E-2	1.2E-2	0.63245553203367588	0.61644140029689765	0.6	0.5830951894845301	0.56568542494923801	Alcance
Raiz de H (Altura)