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Universidade do Estado do Rio de Janeiro Instituto de Física – Física I Professor Carlos Frederico Prática Movimento de Projéteis Data da realização da prática: Alunos: Rio de Janeiro 2012 I) Objetivo A experiência realizada tem o intuito de determinar a componente horizontal da velocidade. II) Materiais Lançador de projétil Papel carbono e Papel branco; Trena e régua; Esfera. III) Procedimento O lançador de projéteis foi utilizado seis vezes, três vezes sem ângulo de inclinação e três com um ângulo de 30°, utilizando-se uma esfera apropriada. No chão, fixou-se papel carbono com uma folha branca, a fim de que se pudesse medir o alcance da esfera através da marca deixada. A distância entre a marca deixada pela esfera e a mesa é o alcance. Os resultados obtidos foram dispostos numa tabela. A partir de então, foram realizados cálculos a fim de cumprir o objetivo da experiência realizada. IV) Dados e cálculos Experimentalmente, temos: x = x₀ + v₀xt y = y₀ + v₀yt – 0,5 gt² x₀ = 0; v₀y = 0; y = 0 Escrevendo y como função de x e eliminando o tempo nas equações, para os três primeiros lançamentos: y ₀ = 0, 0 85 m g = 9,8 m/s² d x = 0,1197 m 0, 085 = 4,9 (0,1197 )² / v ₀ x ² v ₀ x ² = 4,9 (0, 1197 )² / 0, 085 v ₀ x ² = 4,9 (0, 0143 ) / 0, 085 v ₀ x ² = 0,07 / 0,851 x = v₀xt t = dx / v₀x y - y₀ = – 0,5 gt² y - y₀ = – 0,5 g(dx / v₀x)² - y₀ = - 0,5 gdx² / v₀x² v ₀ x ₂ = 0,91 m/s y ₀ = 0,5 g d x ² / v ₀ x ² Para os lançamentos com ângulo de 30°: y ₀ = 0,085 m g = 9,8 m/s² d x = 0,1521 m cos Θ = 0,87 0,085 = 4,9 (0,1521)² / v ₀ x cos Θ ² v ₀ x ² = 4,9 (0,1521)² / 0,085 cos Θ ² v ₀ x ² = 4,9 (0,0143) / 0,085 x 0,76 v ₀ x ² = 0,07 / 0,064 x = v₀xcosΘt t = dx / v₀xcosΘ y - y₀ = – 0,5 gt² y - y₀ = – 0,5 g(dx / v₀xcosΘ)² - y₀ = - 0,5 gdx² / v₀xcosΘ² y ₀ = 0,5 g d x ² / v ₀ x cosΘ ² v ₀ x ₂ = 1,04 m/s Prevendo o alcance para o ângulo de 30°: Alcance = (v₀x₂)²sen2Θ / g Alcance = (1,04)²sen 60 / 9,8 = 0,096m/s V)Discussão O experimento mostra de forma experimental o que já estudávamos em física. Com os resultados e as equações, chegamos a conclusões a respeito do movimento em duas dimensões: o movimento é descrito graficamente por uma equação do segundo grau, o que podemos demonstrar através dos modelos das equações que o descrevem e também observando o gráfico, que tem uma concavidade que nesse caso será sempre para baixo.
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