Relatório 1 lançamento horizontal

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO
BACHARELADO INTERDISCIPLINAR EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
Física Experimental I - T03
Professor: Dr. Carlos Eduardo da Hora Santos
EXPERIMENTO I
LANÇAMENTO HORIZONTAL
Alunos:
Luís Fernando Linhares de Oliveira – 2016057250
Mariana Carvalho Muniz – 2016030819
Matheus Figueiredo Silva – 2016049113
Sérgio Dos Santos Nascimento -2016058391
Data de realização do experimento: 09/10/2017
São Luís – MA
RESUMO
No experimento foi realizado o lançamento de um projétil por meio de um lançador que possui quatro níveis de lançamento, posicionado em uma altura previamente medida, e observou-se a duração de tempo e distância que a partícula percorreu até tocar o solo. Com os dados coletados, juntamente com o embasamento teórico, foi-se estimado a velocidade inicial de lançamento do projétil. E as conclusões do experimento foram satisfatórias em relação ao que foi previsto teoricamente.
I - INTRODUÇÃO
Este relatório diz respeito ao experimento realizado no dia 09 de outubro de 2017, onde foi observado o lançamento horizontal de projéteis, bem como seu tempo de percurso, altura de lançamento e tempo de queda.
Apesar do nome, lançamento horizontal é relativo a um corpo que foi lançado horizontalmente com certa altura, ou seja, há deslocamento do objeto também no eixo vertical ao longo do tempo.
E embora simultâneos (efeito parabólico da trajetória), os movimentos horizontais e verticais do corpo deslocado não são dependentes um do outro; em outras palavras, não importa a velocidade do corpo no eixo horizontal pois não influenciará o valor da velocidade no eixo vertical (desprezando-se a aerodinâmica do corpo), e a recíproca também é verdadeira, reafirmando o princípio proposto por Galileu. Princípio este que trata da independência dos movimentos, afirmando ser possível analisar cada um deles (no caso, dois) de forma independente dos demais. Uma consequência disto é o tempo para o objeto tocar o solo ser o mesmo tanto para deslocamento horizontal quanto para o movimento de queda livre, como de fato observou-se durante o experimento.
A relevância desse estudo é múltipla; com ele pode-se melhor compreender o comportamento do meio físico, e com a inferência do que se é estudado é possível “moldar” a física do movimento dos corpos, fazendo com que estes tenham o comportamento desejado. Como por exemplo num lançamento de uma carga de alimentos jogados por um avião durante um voo, com esses estudos é possível prever com exatidão onde a carga cairá no solo, bem como a força com que o atingirá.
II - ABORDAGEM TEÓRICA
O lançamento horizontal é um movimento onde o comportamento do objeto lançado, no eixo horizontal (eixo das abscissas - X) é simultâneo e independente do movimento realizado pelo mesmo corpo no eixo vertical (eixo das ordenadas - Y), princípio chamado de Princípio da Simultaneidade. Por isso que quando o objeto é lançado ele tem uma trajetória parabólica, como mostra a Figura 1.
Figura 1 - Movimento parabólico
 Em outras palavras, o corpo sofre movimento horizontal e queda livre. E, como mencionado na introdução, existindo esta independência dos movimentos que o projétil realiza, é possível estudá-los separadamente. 
Na queda livre, movimento vertical, o objeto sofre ação apenas da gravidade, e estando sujeito somente a esta força, este movimento é chamado de movimento uniformemente variado, uma vez que a gravidade possui aceleração constante.
Em contrapartida, no movimento horizontal, a velocidade inicial, Vo, é constante e diferente de zero, ou seja, não há aceleração.
Além do mais, com a fórmula geral do movimento sendo , podem-se inferir as equações usadas para estudar os movimentos.
As equações para o lançamento horizontal são:
• Para a queda livre: 
• Para o movimento horizontal: 
A Tabela 1 mostra as principais funções do movimento descritas pelo corpo no lançamento horizontal
Tabela 1 - Principais funções do movimento descritas no lançamento horizontal
	Funções
	Mov. Horizontal
	Mov. Vertical
	Posição em função do tempo
	
	
	Velocidade em função do tempo
	 
	
	Velocidade em função da posição
	
	
III - MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 - Instrumentos Utilizados
⦁ Canhão 
⦁ Esfera 
⦁ Pesos 
⦁ Papel Carbono
 ⦁ Papel A4 
⦁ Trena
3.2 - Procedimentos
Primeiramente foi medido a altura do canhão que estava sobre uma mesa em relação ao chão onde foi obtido 0,93 metros e marcou-se um ponto zero no chão. Logo após colocou-se a esfera na posição 1 do canhão, em seguida realizou-se um teste para aferir onde a esfera iria cair no solo. Posteriormente ao teste, foi colocado o papel carbono sobre o papel A4, fixados com um peso em cada extremidade do papel próximo onde a esfera havia caído no experimento teste. Feito isso posicionou-se novamente a esfera dentro do canhão na posição 1 e efetuou-se o disparo, cronometrou-se o tempo de disparo da esfera até sua queda sobre o papel carbono. Depois de o cronômetro ser parado observou-se o local em que a esfera tocou nos papéis, aferiu-se a distância do ponto zero até o ponto de contato da esfera com o solo.
Esse procedimento foi realizado 4 vezes para a primeira posição do canhão e 4 vezes para a segunda posição. A cada execução anotou-se os resultados para a resolução dos cálculos e análises gerais do experimento.
IV - ANÁLISE DOS RESULTADOS
Tabela 2 - Dados do experimento (Posição).
	Intensidade de lançamento 
	Variação de espaço em metro ()
	Intensidade 1
	
	
	
	
	Intensidade 2
	
	
	
	
Tabela 3 - Dados do experimento (Tempo).
	Intensidade de lançamento 
	Tempo em segundos
	Intensidade 1
	
	
	
	
	Intensidade 2
	
	
	
	
Na Tabela 2 têm-se os dados dos quatro lançamentos que foram realizados em cada intensidade de lançamento, as informações do espaço percorrido pela esfera que fora lançado pelo canhão de mola estão em metro.
Já na Tabela 3 há as informações do tempo de queda do projétil da altura de 0,93 metros da bancada de onde foram realizados os lançamentos, para as duas intensidades de lançamento e para os quatro lançamentos de cada intensidade.
Média para velocidade no eixo x e com intensidade de lançamento 1
Média para velocidade no eixo x e com intensidade de lançamento 2
Analisando-se os dados coletados à luz dos princípios já comentados anteriormente, percebe-se que os resultados condizem com o que as hipóteses teóricas já supunham: no eixo X o movimento, embora seja simultâneo com o movimento no eixo Y, é independente deste último. Pois apenas a variação da distância no eixo X é causa determinante para saber a velocidade inicial do projétil, uma vez que o tempo de queda do objeto é relativamente próximo em todo o experimento; o que também já era estimado pois a aceleração vertical da gravidade é constante, assim como a altura de lançamento, logo o tempo de queda é similar.
V - CONCLUSÃO
Os resultados encontrados dos lançamentos realizados foram satisfatórios em relação à teoria. Como, por exemplo, o fato de não importar a velocidade de lançamento do corpo no eixo horizontal que não influenciará a velocidade no eixo vertical. Foi possível notar também que através das análises do tempo e da distância, os lançamentos na intensidade 1 e 2 são semelhantes e proporcionais, respectivamente. Podemos assim analisar na prática conceitos abordados pela física como velocidade, queda livre, trajetória, movimento uniformemente variado e gravidade. Ou ainda, é possível se prever algum aspecto do movimento se for conhecido algum outro, como por exemplo: se for conhecido a velocidade de lançamento, e a altura do objeto que foi projetado, é possível se prever a distância que o objeto irá percorrer.
VI - BIBLIOGRAFIA
DE SOUSA, Helanoderson Santos. ALGUNS ASPECTOS ACERCADO CONCEITO DE LANÇAMENTO OBLIQUO, EM ANÁLISE À PARÁBOLA
DE SEGURANÇA. Fortaleza, Ceará. 2013.
HALLIDAY, D; RESNICK, J. W. R. Fundamentos de física: Mecânica. 8º ed. - Rio de Janeiro: LTC, 2008. Volume I.
JÚNIOR, Joab Silas da Silva. "Composição dos movimentos"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/composicao-dos-movimentos.htm>. Acesso em 22 de outubro de 2017. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica. 4º ed. - São Paulo: Edgar Blucher, 2002.
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