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Lançamento Horizontal e Oblíquo Nos estudos de Galileu em sua obra Discurso sobre duas Novas Ciências, ele analisou um tipo de movimento muito peculiar: O movimento de projéteis. Em suma, pode-se ressaltar quatro aspectos relevantes para esse tipo de movimento: 1. O movimento se dá no plano vertical; 2. Pode-se decompor o movimento em duas partes: Movimento Retilíneo e Uniforme (Eixo Horizontal) e o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (Eixo Vertical); 3. A trajetória descrita é uma curva parabólica; 4. Pode-se considerar os itens 2 e 3 verdadeiros, se somente se, for desconsiderada a resistência do ar. Dessa forma, expondo apenas o vetor velocidade no movimento, tem- se a seguinte figura: Integrando as duas figuras acima, tem-se uma nova configuração: Nessa parte é necessário realizar a decomposição de vetores para cada instante. Sugestão: Fazer a Leitura do Resumo de “Decomposição de Vetores” passeidireto.com/arquivo/91652852/ Além disso, há um ângulo entre o vetor velocidade e o plano horizontal, que chamaremos de 𝜃. Para o estudo do movimento oblíquo, é desejável saber realizar o cálculo das seguintes variáveis: - Alcance (A): Distância entre os pontos inicial e final do objeto que realiza o movimento oblíquo. - Altura máxima (𝑯𝒎á𝒙): Altura máxima que o objeto atinge no movimento oblíquo. Na altura máxima, a velocidade no eixo Y é zero. - Tempo de subida (𝒕𝒔): Tempo decorrido para o objeto ir do ponto inicial até a altura máxima. - Tempo de descida (𝒕𝒅): Tempo decorrido para o objeto ir do ponto da altura máxima até o ponto final. OBS: Tempo de subida é igual ao tempo de descida (𝒕𝒔 = 𝒕𝒅). Para facilitar, separaremos esse movimento pelos eixos propostos nas imagens anteriores. EIXO X • Caracterizado pelo movimento uniforme; • Aceleração horizontal nula; • 𝑽𝒙 = 𝑽𝒐 ∙ 𝒄𝒐𝒔(𝜽) • No ponto de altura máxima: 𝑉𝑥 = 𝑉𝑜 • Alcance: 𝑨 = 𝑽𝒙 ∙ 𝒕 EIXO Y • Caracterizado pelo movimento uniformemente variado; • Aceleração vertical constante e diferente de zero (aceleração gravitacional); • 𝑽𝒚 = 𝑽𝒐 ∙ 𝒔𝒆𝒏(𝜽) • Ponto de altura máxima: 𝑽𝒚 = 𝟎 Função Horária da velocidade no eixo Y: 𝑽𝒚 = 𝒈 ∙ 𝒕 Função horária da posição vertical: 𝒉 = 𝒈 𝟐 𝒕𝟐 (𝑒𝑚 𝑦𝑜 = 0) Torricelli: 𝑽𝒚 𝟐 = 𝟐 ∙ 𝒈 ∙ 𝒉 Fórmulas Adicionais As fórmulas apresentadas logo abaixo representam uma maneira de calcular as variáveis descritas anteriormente (Altura máxima, alcance e tempo de subida) de forma direta. Assim, essas equações derivam de manipulações das fórmulas do movimento uniformemente variado e considerações acerca dos pontos iniciais, finais e na altura máxima. Altura máxima 𝐻𝑚𝑎𝑥 = 𝑉0² ∙ 𝑠𝑒𝑛²(𝜃) 2 ∙ 𝑔 Alcance 𝐴 = 𝑉𝑜² ∙ 𝑠𝑒𝑛(2𝜃) 𝑔 Tempo de subida 𝑡 = 𝑉𝑜𝑦 𝑔 OBS: Não é necessário “decorar” essas fórmulas, visto que elas representam apenas manipulações das fórmulas do MUV. Portanto, aplicar as fórmulas do MUV nas questões implicará em chegar nas mesmas respostas em relação às respostas decorrentes das fórmulas acima.
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