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Gravity and Projectile Motion (Gravidade e o movimento de projéteis) xxxxxxxxxx Centro Universitário Uninter Pap – xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx e-mail: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Resumo Denominamos de movimento dos projéteis ao movimento livre de um corpo lançado num campo gravitacional uniforme, onde a aceleração da gravidade é constante e vertical. Introdução Conforme proposto por Galileu, em Diálogos sobre novas ciências, o movimento de um projétil na superfície da Terra pode ser analisado, separadamente, na direção horizontal e na vertical. Desprezando-se as forças de atrito, sabe-se que um projétil se move com velocidade constante na horizontal e com aceleração constante na vertical. Isso resulta em uma trajetória parabólica Procedimento Experimental Nesse experimento foi utilizado o software Virtual Physics Lab, onde no livro de atividades foi selecionada a atividade Gravity and Projectile Motion, que consiste em lançar um projétil com diâmetro de 0,1 m, massa de 0,2 kg e força aplicada de 100N. Foram realizadas 6 medições, com diferentes ângulos de lançamento, e com e sem a resistência do ar, conforme especificado na tabela abaixo: Ângulo de Lançamento (°) Resistência do Ar 45 Não 15 Não 30 Não 75 Não 45 Não 45 Sim Tabela 1 – dados do experimento Análise e Resultados Temos então os dados coletados da experiência na tabela ela abaixo. Ângulo (°) Força (N) Massa (kg) Resistência do ar Distância (m) 45 100 0,2 Não 63,4 15 100 0,2 Não 32,6 30 100 0,2 Não 55,0 75 100 0,2 Não 31,7 45 100 0,18 Não 75,0 45 100 0,2 Sim 41,4 Tabela 2: Dados coletados da experiência. Analisando a tabela acima, podemos observar que a bola de menor massa, lançada em um ângulo de 45°, sem a resistência do ar, alcançou a maio distância. Também fica claro que o ângulo de lançamento afeta a distância, pois ao mesmo tempo que a bola deve ir para a frente e atingir a maior distância, ela também deve subir para que seu movimento no ar perdure por um tempo. Assim o ângulo de 45°, fez com que a bola ficasse tempo suficiente no ar para atingir a maior distância, deslocando-se também para a frente. Gráfico1: Alcance em função do ângulo de lançamento Observando o gráfico, vemos que com os ângulos de 15° e 75°, a bola atingiu quase a mesma distância horizontal, pois apesar de serem ângulos diferentes, no primeiro caso a bola foi lançada, e como não subiu muito, atingiu o solo rapidamente, apresentando um pequeno deslocamento. Já no segundo caso, a bola subiu muito, apresentando um lançamento quase vertical, fazendo que seu deslocamento horizontal fosse muito pequeno. A resistência do ar, fez com a bola tivesse uma aceleração menor, consequentemente atingindo uma distância menor. Ao observar os resultados, podemos verificar que a bola lançada em um ângulo de 15° viaja para mais longe do que a lançada a 75°. Elas atingem distâncias horizontais diferentes, já a desaceleração gerada pelo pelo atrito do ar é maior na bola que permanece mais tempo no ar. Conclusão O movimento de lançamento de projéteis pode ser separado em dois movimentos diferentes, sem horizontal e vertical. No movimento horizontal, o projétil segue com velocidade constante, pois a aceleração horizontal é zero, como a velocidade é constante, o projétil percorre no eixo horizontal distâncias iguais em intervalos iguais de tempo. Já no movimento vertical, este possui aceleração constante devido a atração gravitacional da Terra, fazendo que sua velocidade vertical varie em quantidades iguais em tempo iguais. Referências Young, Hugh D e Roger A. Freedman 10ª ed – São P aulo: Adisson Wesley, 2003 Física 1 Programa: Virtual Lab física Mecânica http://lilith.fisica.ufmg.br/~labexp/roteirosPDF/M-MP.pdf http://www.alfaconnection.pro.br/fisica/movimentos/decomposicao-e-composicao/movimento-dos-projeteis/
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