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�PAGE �11� � PAGE \* Arabic \* MERGEFORMAT �2� UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ LANÇAMENTO OBLIQUO NITERÓI – RJ 2017 Crislaine da Fonseca Barbosa Matrícula: 201608213391 Gustavo da Silva Moraes Matricula: 201703329953 Isabelly Cristine Lima Pereira Matrícula: 201703226781 Ligiane Dalaz Cintra Matrícula: 201703221281 Uilcliam José G. Meschke de Souza Matrícula: 201708241477 LANÇAMENTO OBLIQUO Trabalho apresentado ao Professor: Cesar Augusto Valente dos Reis, da disciplina: Física Teórica Experimental I, da turma: 3044, turno: Noturno, do curso de Engenharia. NITERÓI – RJ 2017 Índice Introdução ------------------------------------------------------------------ p.4 Movimento Obliquo ----------------------------------------------------------- p.5 Materiais Utilizados ------------------------------------------------------------------p.9 Procedimento Experimental -------------------------------------------------------p.9 Resultados Obtidos------------------------------------------------------------------p.10 Conclusão------------------------------------------------------------------p.11 Bibliografia------------------------------------------------------------------p.12 Introdução O lançamento oblíquo ou de projétil é um movimento realizado por um objeto que é lançado na diagonal. Esse tipo de movimento realiza uma trajetória parabólica, unindo movimentos na vertical (sobe e desce) e na horizontal. Assim, o objeto arremessado forma um ângulo (θ) entre 0° e 90° em relação a horizontal. Na direção vertical ele realiza um Movimento Uniformemente Variado (MUV). Já na posição horizontal, o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU). Nesse caso, o objeto é lançado com uma velocidade inicial (v0) e está sob a ação da força da gravidade (g). Geralmente, a velocidade vertical é indicado por vY, enquanto a horizontal é vX. Isso porque quando ilustramos o lançamento oblíquo, utilizamos dois eixos (x e y) para indicar os dois movimentos realizados. A posição inicial (s0) indica o local onde tem início o lançamento. Já a posição final (sf) indica o final do lançamento, ou seja, o local onde o objeto cessa o movimento parabólico. Além disso, é importante notar que após lançado ele segue na direção vertical até atingir uma altura máxima e daí, tende a descer, também na vertical. Movimento Obliquo O lançamento oblíquo ocorre quando um corpo qualquer é arremessado a partir do chão e forma um determinado ângulo em relação à horizontal. O movimento executado por um atleta da modalidade do salto em distância e a trajetória adquirida por uma bola de golfe são exemplos de lançamentos oblíquos. O salto em distância é um tipo de lançamento oblíquo No lançamento oblíquo, o movimento dos objetos é composto por um deslocamento da vertical e outro horizontal. Assim, ao mesmo tempo em que o objeto vai para frente, ele sobe e desce. O vetor velocidade do corpo a ser lançado forma um determinado ângulo em relação à horizontal. Por essa razão, decompondo-se o vetor, as velocidades horizontal (vX) e vertical (vY) podem ser determinadas. A partir do conhecimento de decomposição vetorial, podemos escrever que: Nas definições acima, θ é o ângulo formado entre o vetor velocidade e a horizontal. Movimento na vertical O movimento executado pelo corpo na vertical está sob influência da aceleração da gravidade. Assim, ele pode ser classificado como um movimento�� HYPERLINK "http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/movimento-uniformemente-variado-ou-muv.htm" retilíneo uniformemente variado. A partir da equação de Torricelli, é possível determinar a altura máxima atingida pelo objeto lançado obliquamente. Aplicando a equação acima para o lançamento oblíquo, podemos escrever que: O sinal negativo da equação acima se deve ao fato de o movimento ser ascendente e o vetor da aceleração da gravidade apontar na vertical para baixo. A diferença de sentido entre deslocamento e aceleração faz com que o sinal dessa grandeza seja negativo. A altura (H) corresponde ao deslocamento (ΔS) e as velocidades consideradas são as componentes inicial e final do vetor velocidade no eixo y. Assim, podemos determinar a altura máxima de um objeto durante um lançamento oblíquo da seguinte forma: Movimento horizontal Horizontalmente o corpo não sofre influência de aceleração, por isso, o movimento é classificado como retilíneo e uniforme. A partir da função horária da posição para o movimento retilíneo uniforme, podemos definir o alcance horizontal do objeto. Observe que a diferença entre a posição final (s) e a posição inicial (s0) foi chamada de A e representa o alcance horizontal de um corpo em lançamento oblíquo. O tempo considerado deve ser o tempo total gasto para que o objeto chegue à altura máxima e retorne ao solo. No estudo do lançamento vertical (queda livre), o tempo de subida (tS) até a altura máxima para um objeto em movimento ascendente é dado pela razão da velocidade no eixo y com a aceleração da gravidade. Sendo assim, podemos escrever: Uma vez que o objeto retorna ao solo, o valor a ser considerado é o dobro do tempo de subida. Assim, podemos escrever: Aplicando a definição do tempo total à equação do alcance máximo, teremos: O produto 2.cosθ.senθ possui como identidade trigonométrica o termo sen2θ. Agora finalmente podemos definir o alcance máximo de um corpo: Ângulo de lançamento O máximo alcance adquirido por um corpo, em função de sua velocidade inicial e da aceleração da gravidade, é determinado quando o valor atribuído a sen2θ é o maior possível. O máximo valor de seno é 1 e corresponde ao ângulo de 90°. Sendo assim, quando o ângulo de lançamento é 45°, o valor do seno contabilizado é o seno de 90° (sen2.45º = sen90º = 1), e o alcance é o máximo possível. Veja uma representação dos ângulos de lançamento A figura acima indica os alcances horizontais referentes a distintos ângulos iniciais de lançamento. Nas modalidades esportivas de salto em distância, lançamento de peso, lançamento de martelo e lançamento de dardo, o objetivo do atleta é alcançar a maior distância horizontal possível. Os atletas treinam para que o ângulo de lançamento dos objetos seja o mais próximo possível de 45° para que, assim, o alcance do objeto arremessado seja o máximo possível. Materiais utilizados: Tripé universal Trena Esferas metálicas; Papel A4 Papel carbono Procedimento Experimental Medimos as massas das esferas metálicas; Fizemos lançamentos com cada esfera. (são duas esferas de massas diferentes); Medimos o alcance das esferas em relação ao centro da plataforma; Cronometramos o tempo entre o lançamento e o ponto de toque; Medimos a altura h do ponto de saída da esfera; Montamos uma tabela com os resultados; Resultados obtidos Altura = 0,38 m ESFERA P = 24,23 g ESFERA G = 67, g 0,51s 0,48s 0,52s 0,47s 0,51s 0,48s 0,77m 0,77m ESFERA P ESFERA G T= 0,51 s T= 0,48 s S= 0,77 m S= 0,77 m G= 9.8m/s² G= 9.8m/s² Velocidade Velocidade V²=v0²+2*g*s V²=v0²+2*g*s V²=2x9,8x(0,77) V²=2x9,8x(0,77) V²=15,09 V²= 15,09 v= 3,88 m/s v= 3,88 m/s Conclusão Os resultados obtidos neste experimento tiveram algumas variações, porém elas são resultados de forças externas. Mesmoassim, foi possível perceber que lançando objetos de uma mesma altura com pesos diferentes, a massa não influencia de maneira considerável nos resultados obtidos de cada lançamento, já que este objeto aplica-se a lei de conservação de energia quanto à ação da gravidade. Desta forma a altura onde o objeto é lançado modifica de forma significativa a sua velocidade, o seu tempo de queda e o seu alcance horizontal. Portanto, podemos observar que a partir do lançamento de projéteis, fica claro que um objeto ao ser solto em uma rampa a uma determinada altura sofrerá um movimento acelerado inicialmente e posteriormente um movimento uniforme. Referências bibliográficas Lançamento obliquo. Disponível em: < http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/ fisica/lancamento-obliquo.htm>. Acesso em 13 de novembro de 2017. Mecânica. Disponível em: < http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/ Cinematica/movobl.php>. Acesso em 13 de novembro de 2017. Lançamento obliquo. Disponível em: < https://www.todamateria.com.br/ lancamento-obliquo/>. Acesso em 13 de novembro de 2017. �PAGE �
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