Relatorio 4ª Atividade ( Lançamento de Projéteis).

Prévia do material em texto

Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Centro de Tecnologia
Departamento De Física Teórica e Experimental
FIS0315 – Física Experimental I ( 5N123 )
Docente:  Edimilson Félix Da Silva
4ª Atividade: Lançamento de Projéteis.
Discentes:
FRANCISCO LEANDRO DA CRUZ
GABRIEL MORAIS RODRIGUES
NATAL/ RN
3 de outubro de 2018
INTRODUÇÃO
 Na 4ª atividade realizada no laboratório de Física Experimental I, vimos um modelo teórico para descrever o lançamento de projéteis, e como faríamos para calcular o alcance dos projéteis, com base na lei de conservação mecânica no campo gravitacional, energia potencial gravitacional, energia cinética de translação, energia cinética de rotação, energia no movimento de rolamento e a condição de rolamento e movimento em duas dimensões, num plano vertical, após o lançamento vertical da partícula, estes conceitos podemos verificar na (Referencia 1).
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
 Esta atividade consiste em analisar o movimento de uma esfera descendo uma rampa de lançamento e em seguida analisar o alcance de lançamento da esfera, como é mostrado na figura 1, onde y é a altura de onde a esfera será solta, h será a altura de lançamento de esfera, O será o ponto 0 para medir o alcance e A será o alcance total da esfera.
 Um dos intuitos deste experimento é descrever um modelo que melhor representa o movimento de rolamento e com isso encontrar o alcance total, seja considerando o rolamento ou o desconsiderando, para isso iremos considerar o trecho entre y e h para obter está medida, com base na equação 1 e equação 2, obtidas para descrever este movimento e citadas na (Referencia 4).
 Equação 1, utilizada quando se despreza a energia cinética de rotação da esfera.
 Equação 2, utilizada quando consideramos a energia cinética de rotação da esfera.
Figura 1
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
 Para realização desta atividade foram utilizados os seguintes materiais:
Rampa de lançamento.
Pêndulo com fio.
Esfera de massa m e raio r = 0,016m.
Régua, papel carbono e papel branco.
 Como vimos anteriormente nesta atividade faremos o confronto entre os diferentes modelos teóricos, este confronto ocorrera quando o alcance previsto por tais modelos forem comparados aos resultados da experiência, entre a tabela 1, tabela 2 e tabela 3.
 Faremos 10 medidas para cada altura e retiraremos a média dessas medidas e o desvio padrão de cada. Consideramos as seguintes alturas para y; 30 cm, 35 cm, 40 cm, 45 cm e 50 cm. Para h foi feito a medida de 15 cm. Com o pêndulo determinamos o ponto O, colocando-o ao final da rampa de lançamento na altura h. Com esses dados podemos realizar nossa atividade, ao final dos lançamentos para cada y, faremos um circulo em torno das posições obtidas e iremos considerar aproximadamente 68% de nossos dados, isto equivale a 7 de nossas medidas, com isso podemos determinar que o centro do circulo será nosso alcance médio (Ā), e o raio deste circulo será o nosso desvio padrão do alcance A (σA).
 De posse destas informações poderemos preencher a tabela1, que será a tabela dos valores experimentais, para o alcance médio (Ā), e o desvio padrão do alcance (σA).Tabela 1 (Valores experimentais)
	y (cm)
	30
	35
	40
	45
	50
	Ā (cm)
	23,5
	27,6
	30,7
	33,5
	36,0
	σA
	0,04
	0,04
	0,04
	0,04
	0,04
 Para o conjunto de medidas de 50 cm, vemos que os pontos serão mais dispersos, com isso podemos calcular também o desvio padrão e a media de outra forma, utilizando os mesmos métodos das atividades anteriores criaremos a tabela 2, cujo os dados disposto nela será medida ponto a ponto do experimento para 50 cm, com isso utilizamos a equação 3, (equação para calcular o alcance médio);
Tabela 2 ( Média e Desvio Padrão para 50 cm )
	n
	Ai
	(Ai – Ā)²
	1
	35,7
	0,0484
	2
	35,7
	0,0484
	3
	35,8
	0,0144
	4
	35,8
	0,0144
	5
	35,9
	0,0004
	6
	35,9
	0,0004
	7
	36,0
	0,0064
	8
	36,1
	0,0324
	9
	36,1
	0,0324
	10
	36,2
	0,0784
	Média
	Ā
	σA
	35,92
	37,8
	0,06
ANÁLISE DOS RESULTADOS
 Como vimos anteriormente com base em nossos dados obtidos na tabela 1, podemos confrontar os modelos para o alcance total da partícula, com o rolamento e sem o rolamento, e para analisar esses modelos criamos a tabela 3, que irá trazer os valores teóricos ASR e ACR, bem como os resultados experimentais Ā.
Tabela 3 (modelos teóricos ASR e ACR, e resultados experimentais Ā)
	y (cm)
	30
	35
	40
	45
	50
	ASR (cm)
	30,0
	34,6
	38,7
	42,4
	45,8
	ACR (cm)
	25,3
	29,3
	32,7
	35,8
	38,7
	Ā (cm)
	23,5
	27,6
	30,7
	33,5
	36,0
 Para que possamos visualizar qual dos dois modelos, devemos escolher plotaremos um gráfico do alcance versus a altura de lançamento y.
CONCLUSÃO
 Após a analise dos resultados obtidos experimentalmente, dispostos na tabela 1, e o confronto dos mesmos na tabela 3, juntamente com a analise do gráfico do alcance versus altura de lançamento y, podemos concluir que ao adotarmos o modelo ACR, teremos uma maior precisão teórica nos resultados sendo assim a melhor forma de descrever o alcance da partícula.
REFERÊCIAS BIBLIOGRÁFICAS
REFERENCIA 1- HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física: Mecânica. v. 1.
9ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013.
REFERENCIA 2 - YOUNG, Hugh; FREEDMAN, Roger. Física I: Mecânica. 12² ed. São Paulo: Addison Wesley, 2008.
REFERENCIA 3 - TIPLER, Paul A.; MOSCA, Gene. Física para Cientistas e Engenheiros: Mecânica, oscilações e ondas,
termodinâmica. v. 1. 6ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012.
REFERENCIA 4 – Roteiro de Experimentos Física Experimental I, departamento de física teórica e experimental; Mario Takeya, José A. M. Moreira, 2010.