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CENTRO UNIVERSITÁRIO CESMAC XXXSEU NOMEXXX RELATÓRIO DE FÍSICA I DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE DE LANÇAMENTO ATRAVÉS DO ALCANCE MACEIÓ, 2017 CENTRO UNIVERSITÁRIO CESMAC XXXSEU NOMEXXX RELATÓRIO DE FÍSICA I DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE DE LANÇAMENTO ATRAVÉS DO ALCANCE Relatório referente à aula de laboratório, realizada no Centro Universitário CESMAC, relacionada à obtenção de nota da disciplina Física I, orientada pelo professor Gidelson Ferro da Silva do curso de Engenharia Civil. MACEIÓ, 2017 SUMÁRIO 1 – INTRODUÇÃO A experimentação realizada foi em virtude do lançamento horizontal, onde um projétil foi lançado de um plano inclinado de altura qualquer, tendo um alcance determinado. Quando o corpo é lançado ao ar pode descrever movimentos diferentes, neste caso que é o lançamento horizontal de um projétil, têm-se dois movimentos simultâneos e independentes: Um movimento vertical uniformemente variado sob a ação exclusiva da gravidade. E um movimento horizontal uniforme, pois não existe aceleração na direção horizontal. 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, à medida que o móvel se movimenta, o módulo de sua velocidade cresce em virtude do aumento do módulo da componente vertical. 2 – OBJETIVOS GERAIS Reconhecer, no movimento de lançamento, a combinação de dois movimentos retilíneos; Utilizar as equações do movimento de queda livre para a determinação do tempo de queda; Medir o alcance médio e, através deste valor e do intervalo de tempo gasto no percurso, determinar a velocidade de lançamento; Determinar a velocidade total no ponto de lançamento e no ponto de impacto. 3 – MATERIAL NECESSÁRIO Um conjunto para lançamentos horizontais Moller composto por: - um tripé e três sapatas niveladoras amortecedoras; - uma rampa de lançamentos com escala de posicionamento, haste, suporte regulável de apoio da esfera alvo com quatro graus de liberdade, prumo removível e mufa abraçante para regulagem de altura; Uma esfera de lançamento metálica; Uma régua comum; Uma folha de papel carbono; Duas folhas de papel A4. 4 – PRÉ-REQUISITO Operações simples com vetores; Aplicações das equações do MRU e MRUV (queda livre); Se possível, a atividade: “Lançamento de projétil”. 5 – MONTAGEM 5.1 – Neste experimento, é de suma importância o nivelamento horizontal da base da rampa para garantir a ausência da componente vertical da velocidade, no momento de lançamento da esfera. 6 – ANDAMENTO DAS ATIVIDADES 6.1 – Realize 10 lançamentos (alcance médio). 6.2 – Meça e registre a altura percorrida pelo móvel, desde sua saída da rampa até o plano da folha carbonada. 6.3 – Desenhe a figura geométrica capaz de representar a trajetória descrita pelo móvel durante o voo. 6.4 – Identifique o tipo de movimento que o móvel executou na horizontal. 6.5 – Desenhe a orientação do vetor velocidade do móvel, ao abandonar a rampa, e nos pontos intermediário e final da trajetória. 6.6 – Desenhe, as componentes ortogonais de v (vx e vy) em cada ponto assinalado. 6.7 – Que tipo de movimento o móvel executou na vertical? 6.8 – Determine o valor de v0y no instante em que a esfera abandona a rampa. 6.9 – Considerando este movimento ideal, calcule o intervalo de tempo que o móvel fica no ar, a partir do instante em que abandona a rampa de lançamento. 6.10 – Conhecendo o tempo de queda, calcule o módulo da componente vertical da velocidade (vy) no instante em que o móvel toca a folha de papel. 6.11 – Que tipo de movimento o móvel executa na horizontal, a partir do instante em que abandona a rampa? 6.12 – De posse do alcance e do tempo de queda, determine o módulo da componente horizontal da velocidade (vx) com que o móvel toca a folha de papel. 6.13 – Calcule o módulo da velocidade total (v0) no ponto inicial (velocidade de lançamento). REPOSTAS: 6.1 6.2 6.3 6.4 – Durante o movimento horizontal, o vetor velocidade é constante ao longo do tempo em módulo, sentido e direção. Logo o movimento não possui aceleração horizontal, fazendo com que o movimento seja movimento retilíneo uniforme (M.R.U.). 6.5 6.6 6.7 – O módulo do vetor velocidade varia ao instante que sua posição está mudando e sua aceleração é constante e voltada para baixo. Sendo assim seu movimento na vertical é chamado de Movimento Uniformemente Variado (M.U.V.). 6.8 v0y = 0 6.9 6.10 6.11 – Durante o movimento horizontal, o vetor velocidade é constante ao longo do tempo em módulo, sentido e direção. Logo o movimento não possui aceleração horizontal, fazendo com que o movimento seja movimento retilíneo uniforme (M.R.U.). 6.12 6.13 6 – CONCLUSÃO A experiência se constitui extremamente didática, pois permite comprovar os conceitos teóricos acerca do conteúdo estudado. Observamos que não é possível reproduzir as mesmas condições em cada lançamento, pois nem sempre o lançamento horizontal é o mesmo, o que torna necessário calcularmos o alcance médio para podermos determinar a velocidade inicial antes da queda do projétil. ANEXO 5
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