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1 AULA 7 Movimento de projéteis Movimento de projéteis: AULA 7 – MOVIMENTO DE PROJÉTEIS Movimento comum em esportes (bola de tênis, de basquete, de futebol, de vôlei) e atividades militares (lançamento de bombas e granadas, disparo de balas e mísseis) Trajetória x y R alcance Distância horizontal percorrida até retornar à altura inicial 2 x y Combinação de dois movimentos independentes: Na direção x não há aceleração MRU Na direção y há aceleração, a = g (para baixo) MQL q 0 AULA 7 – MOVIMENTO DE PROJÉTEIS 3 Na direção x não há aceleração MRU Na direção y há aceleração, a = g (para baixo) MQL AULA 7 – MOVIMENTO DE PROJÉTEIS 4 x y Quando os pontos inicial e final estão no mesmo nível (altura): 0 Equação da trajetória y(x) : AULA 7 – MOVIMENTO DE PROJÉTEIS 5 x y 0 R Equação do alcance R : O alcance será sempre máximo para q 0 = 45°... Quando os pontos inicial e final estão no mesmo nível (altura): AULA 7 – MOVIMENTO DE PROJÉTEIS 6 ...mas nem sempre teremos x f = R x y R alcance x f “onde cai” AULA 7 – MOVIMENTO DE PROJÉTEIS 7 Quando os pontos inicial e final NÃO estão no mesmo nível: Exemplo: Um helicóptero larga um pacote de suprimentos para vítimas de uma enchente, que estão dentro de um bote. Quando o pacote é solto, o helicóptero está 100 m diretamente acima do bote e voa com velocidade constante de 25,0 m/s a um ângulo de 36,9° acima da horizontal. a) Quanto tempo o pacote fica no ar? b) A que distância do bote o pacote cai? c) Se o helicóptero continua com v constante, qual será o vetor posição do helicóptero quando o pacote atinge a água? d) Em que instante o pacote atinge a altura máxima em relação à água? e) Quanto vale essa altura máxima? f) Qual o vetor velocidade do pacote no instante em que atingirá a água? Expresse sua resposta em módulo e direção. AULA 7 – MOVIMENTO DE PROJÉTEIS 8 Qual das cinco curvas acima representa o que um observador parado no chão veria para a trajetória do pacote largado do helicóptero? 1 2 3 4 5 AULA 7 – MOVIMENTO DE PROJÉTEIS 9 Resposta: a curva 5 !! t = 6,30 s b) A que distância do bote o pacote cai? x = 126 m c) Se o helicóptero continua com v constante, qual será o vetor posição do helicóptero quando o pacote atinge a água? d) Em que instante o pacote atinge a altura máxima em relação à água? t = 1,53 s e) Quanto vale essa altura máxima? y máx = 111 m f) Qual o vetor velocidade do pacote no instante em que atingirá a água? Expresse sua resposta em módulo e direção. v f = 50,8 m/s , q f = - 66,8° AULA 7 – MOVIMENTO DE PROJÉTEIS 10 a) Quanto tempo o pacote fica no ar? r⃗=126 î+194 ĵ v⃗ f=20,0 î 46,7 ĵ a) Quanto tempo o pacote fica no ar? y=0→ t=? 0=100+15,0 t 4,9 t 2 y= y0+v0y t+ 1 2 a0y t 2 y=100+15,0 t 12 9,8 t 2 t 0=0 x0=0 y0=0 v0x=25,0 •cos 36,9°=20,0m / s a0x=0 a0y=9,8m / s 2 v0y=25,0 • sen36,9 °=15,0m / s x=x0+v0x t x=0+20,0 t x=20,0 t y=100+15,0 t 4,9 t 2 v y=v0y+a t v y=15,0 9,8 t t '= 3,24 s t ' '=6,30 s b) A que distância do bote o pacote cai? t=6,30 s→ xH=? , yH=? x=20,0 t=20,0 •6,30=126m c) Se o helicóptero continua com v constante, qual será o vetor posição do helicóptero quando o pacote atinge a água? xH=20,0 t=20,0 •6,30=126m yH=100+15,0 t=100+15,0 •6,30=194,5mr⃗H=126 î+194 ĵ d) Em que instante o pacote atinge a altura máxima em relação à água? v y=0→ t=? v y=15,0 9,8 t=0 t=15,09,8 =1,53 s e) Quanto vale essa altura máxima? v y=0→ t=1,53 s→ y=? y=100+15,0 t 4,9 t 2 y=100+15,0 •1,53 4,9(1,53)2 y=100+22,95 11,47=111,48m t=6,30 s→ vx=? , v y=? f) Qual o vetor velocidade do pacote no instante em que atingirá a água? Expresse sua resposta em módulo e direção. v x=v0x=20,0m / s v y=15,0 9,8 t v y=15,0 9,8 •6,30= 46,7m / s v⃗=20,0 î 46,7 ĵ ∣⃗v∣=√v x2+v y2=50,8m / s θv=arctan( v y v x )= 66,8° Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12
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