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Lançamento de Projétil 18/03/2015 Grupo 6 Membros: Marcelo de Araújo Lopes Júnior Alex Felipe Lanna de Freitas Jean Rodrigo Magalhães Rafael Lourenço de Lima Chehab Objetivos: Estudar o lançamento de uma esfera abandonada em uma rampa em uma certa altura, relacionando a altura com o alcance vertical. Reconhecendo os movimentos retilíneo uniforme e uniformemente variado e calcular a energia cinética, potencial e a velocidade de lançamento. Tabela 1- Contem dados da altura em que a esfera foi abandonada e o alcance horizontal respectiva a cada altura. POSIÇAO ALTURA - h R±Δ R 1 0,2397±0,0005m 0.6692±0,0145m 2 0,1545±0,0005m 0,5444±0,0145m 3 0,0711±0,0005m 0,3840±0,0105m 4 0,0321±0,0005m 0,2351±0,0109m Tabela 2- Contem dados da altura em que a esfera foi abandonada e a velocidade de lançamento respectiva a cada altura. – Durante o movimento de lançamento o projetil realiza um movimento em duas dimensões, sendo MRUV para seu movimento vertical e MRU para seu alcance horizontal. – O tempo de queda da esfera depende apenas da altura H e da aceleração da gravidade ( g ), podendo ser calculado pela expressão: y= y0+V 0 t+ at ² 2 , onde y = H = 0,9019±0,0005m , y0 = 0 , V 0 = 0 devido a esfera não possuir velocidade vertical no inicio do lançamento e a = g = 9,8 m/s² , desenvolvendo a expressão temos que t=√2H g . – A velocidade em que a esfera é lançada pode ser determinada pela equação V=ΔS Δ t ,onde , ∆S = R±ΔR e t pode ser determinado pela expressão anterior . – Cálculo do erro : – Erro do tempo ( Δ tE ): Δ tE=√2g×H×ΔH – Erro da velocidade ( ΔV ): V=R±Δ R t±Δ tE assim, ΔV=((t×Δ R+R×Δ tE)/ t ²) POSIÇAO ALTURA - h V±ΔV 1 0,2397±0,0005m 1,558±0,038m / s 2 0,1545±0,0005m 1,268±0,037 m/ s 3 0,0711±0,0005m 0,894±0,027m /s 4 0,0321±0,0005m 0,547±0,027m /s Tabela 3- Contem dados sobre a altura em que a esfera foi abandonada e a energia potencial possuída pela esfera em cada posição. – Energia potencial: U = mgh – Erro (∆U): U±ΔU = (m±Δm)(h±Δh)g – Massa da esfera ( m ) = 13,915 ±0,005g = 0,013915±0,000005 kg POSIÇAO ALTURA - h U±ΔU 1 0,2397±0,0005m 0,03262±0,000008 J 2 0,1545±0,0005m 0,02103±0,000008 J 3 0,0711±0,0005m 0,0108±0,000007 J 4 0,0321±0,0005m 0,0041±0,000007 J Tabela 4- Contém a energia cinética da esfera no começo do lançamento para cada velocidade encontrada na hora do lançamento. – Cálculo da energia cinética : K c= mv ² 2 – Cálculo com o erro: K c±ΔK c= (m±Δm)(V±ΔV ) ² 2 POSIÇAO V±ΔV K c±ΔK c 1 1,558±0,038m / s 0,01689±0,00083J 2 1,268±0,037 m/ s 0,01119±0,00066 J 3 0,894±0,027m /s 0,00556±0,00034 J 4 0,547±0,027m /s 0,00208±0,00021 J Tabela 5- Contém a energia cinética de translação da esfera. – A energia cinética de translação da esfera pode ser calculada usando o principio da conservação de energia. Assim a energia potencial sera transformada (nesse caso) nas energias cinéticas ( K c e KR ) U±ΔU=(K R±ΔK R)+(K c±Δ K c ) POSIÇAO KR±ΔK R 1 0,01573±0,00084 J 2 0,00984±0,00067 J 3 0,00524±0,00035 J 4 0,00232±0,00022J
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