Exp10 Relatório das Aulas Práticas Física Experimental I Determinção da velocidade final de um projétil%2c através do alcance%2c num lançamento horizontal

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UNIVERSIDADE 
ESTÁCIO DE SÁ 
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
ALUNO X
DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE FINAL DE UM PROJÉTIL, ATRAVÉS DO ALCANCE, NUM PLANO HORIZONTAL.
RECIFE
MAIO/2015
UNIVERSIDADE
 ESTÁCIO DE SÁ 
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
ALUNO X
DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE FINAL DE UM PROJÉTIL, ATRAVÉS DO ALCANCE, NUM PLANO HORIZONTAL.
	
	Relatório apresentado ao professor X, do 2º Período do curso de Graduação em Engenharia de Produção, da Universidade Estácio de Sá como requisito parcial para avaliação da disciplina de Física Experimental I.
RECIFE
MAIO/2015
1. INTRODUÇÃO 
O movimento de lançamento horizontal de um projétil é a combinação de dois movimentos retilíneos.
 2. OBJETIVOS  
Reconhecer, no movimento de lançamento horizontal de um projétil, a combinação de dois movimentos retilíneos;
Utilizar corretamente as equações do movimento de queda livre para a determinação do tempo de queda do projétil;
Medir o alcance médio de um projétil e, através dele e do intervalo de tempo gasto no seu percurso, calcular a velocidade total, no ponto de lançamento e no ponto de impacto com o solo, do projétil.
3. MATERIAIS 
01 rampa principal, sustentação regulável para apoio da esfera alvo e suporte com espera;
01 conjunto de sustentação com escala linear milimetrada, haste e sapatas niveladoras amortecedoras;
01 fio de prumo com engate rápido;
01 esfera metálica de lançamento;
02 folhas de papel carbono;
02 folhas de papel seda tamanho ofício;
10 centímetros de fita adesiva;
01 lápis;
01 régua comum;
01 compasso.
 4. PROCEDIMENTO
Com uma tira de fita adesiva emendar as duas folhas de papel carbono. Fazer o mesmo com as duas folhas de papel seda.
Colar a folha de papel seda sobre a mesa. 
Colocar a folha de papel carbono com a parte carbonada voltada para baixo, sobre as folhas de seda.
Utilizar o prumo, marcando no papel a posição x0 que fica verticalmente abaixo da saída da rampa.
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Utilizando o prumo, marcamos no papel a posição x0 que fica verticalmente abaixo extremidade da rampa.
Realizamos 05 lançamentos, a partir do ponto de largada localizado a 60mm de desnível em relação à saída da rampa.
Traçamos no anteparo do papel o círculo cujo raio r representa o ‘’desvio da medida do alcance’’ assinalando o seu centro com a letra xc.
A partir do ponto x0, traçamos o vetor deslocamento horizontal x0 xc e determinamos o seu módulo: x0 xc= l0,25ml
O alcance médio é: 0,25m
Determinamos a altura h percorrida pelo móvel (desnível entre o ponto de saída da rampa e o plano da folha de papel): h= 0,45m
Desenhamos a Figura geométrica representando a trajetória descrita pelo móvel durante o vôo.
Figura geométrica representando a trajetória
O movimento horizontal que o móvel executou, a partir do instante em que ele abandonou a rampa foi: Movimento Retilíneo Uniforme - MRU.
Traçamos sobre a Figura geométrica representando a trajetória, a orientação do vetor velocidade do móvel nos seguintes pontos:
Ao abandonar a rampa;
No ponto intermediário;
No ponto de impacto com o solo.
Representamos sobre a Figura geométrica representando a trajetória, as componentes ortogonais da velocidade (vx e vy) respectivamente nos três pontos.
O tipo de movimento vertical que o móvel executou foi: Movimento Retilíneo Uniforme Variado - MRUV.
Determinamos o valor de v0y no instante em que a esfera abandonou a rampa: v0y= 0
Considerando esse movimento como ideal, calculamos o intervalo de tempo que o móvel ficou no ar, desde o instante que abandonou a rama até o momento de impacto com o papel (aplicamos as equações de queda livre).
 
O mesmo intervalo de tempo em que o corpo cai, ele percorre, na direção horizontal, uma distância conhecida como alcance médio.
Utilizamos o tempo de queda calculado para determinar o módulo vy da componente vertical da velocidade, no instante em que o móvel tocou a folha de papel.
vy = v0y + g * t
vy = 9,8 * 0,3
vy = 2,94m/s
Com o alcance e o tempo de queda conhecidos, determinamos o módulo Vx da componente horizontal da velocidade no instante em que o móvel toca a folha de papel.
x = x0x + vx * t
0,25 = vx * 0,3
vx = 0,25 / 0,3
vx = 0,83m/s
Determinamos o módulo da velocidade total v0 no ponto inicial do voo: v0 = vx
Calculamos o módulo da velocidade total v no ponto de impacto com o solo.
s
7. CONCLUSÃO
O Lançamento Horizontal pode ser considerado, de acordo com o princípio da simultaneidade, como o resultado da composição de dois movimentos simultâneos e independentes: queda livre (movimento vertical, sob a ação exclusiva da gravidade, sendo uniformemente variado, pois sua aceleração se mantém constante) e movimento horizontal (movimento uniforme, pois não existe nenhuma aceleração na direção horizontal; o móvel o realiza por inércia, mantendo a velocidade com que foi lançado). 
Em cada ponto da trajetória, a velocidade resultante do projétil, cuja direção é tangente à trajetória, é dada pela soma vetorial da velocidade horizontal que permanece constante, e da velocidade vertical, cujo módulo varia, pois a aceleração da gravidade tem direção vertical.
Assim, no lançamento horizontal, à medida que o móvel se movimenta, o módulo de sua velocidade cresce em virtude do aumento do módulo da componente vertical.
8. REFERÊNCIA 
David Halliday, Fundamentos de Física I – Mecânica.