Lançamento Horizontal e Energia Cinética Rotacional

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Universidade Federal Rural do Semi-Árido 
Centro Multidisciplinar de Pau dos Ferros 
Departamento de Ciências Exatas e Naturais 
 
Disciplina: Laboratório de Mecânica Clássica 
 
Movimento Oblíquo 
(Lançamento Horizontal e Energia Cinética Rotacional) 
 
1. Objetivos da Experiência: Determinar a velocidade de lançamento de um corpo que 
desce um plano inclinado a partir das equações da cinemática e da conservação da energia 
mecânica. 
 
2. Resumo da Teoria: Para um corpo em movimento oblíquo, o alcance pode ser calculado 
por: 
 
𝑥 = 𝑣𝑥𝑡𝑎𝑟 (1) 
 
A equação horária da posição do corpo em movimento vertical sob a influência da 
gravidade é dada por: 
𝑦 = 𝑦0 + 𝑣0𝑦𝑡𝑎𝑟 +
1
2
𝑔𝑡𝑎𝑟
2
 (2) 
 
 Considere um corpo em uma rampa e que largado de uma altura h, como ilustrado pela 
figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A partir das equações (1) e (2), temos que a velocidade de lançamento é: 
𝑣𝑥 = 𝑥√
𝑔
2𝐻
 (3) 
3. Procedimentos 
 Com o lançador horizontal montado, selecione uma altura em relação ao nível zero do 
lançador e posicione a esfera neste ponto. Solte a esfera e meça o alcance. Repita o 
procedimento cinco vezes e preencha a tabela 1. 
 
x 
h 
x 
h 
𝑣𝑥 
x 
h 𝑣𝑥 
Tabela 1 
 
 
 
h (m) =jçljçljçljçljljkjçlkas 
 
H (m) = fjalkjfddlksjflajfds 
x (m) 
 
 
 
 
 
�̅� (m) = 
𝑆𝑋 (𝑚) = 
 
A partir da Eq.(3) calcule a velocidade de lançamento e use a regra de propagação de incertezas 
para estimar a incerteza associada. 
 
𝑣𝑥 (m/s) = _________________ (4) 
 
𝑠𝑣𝑥 (m/s) = _________________ (5) 
 
 
Calcule o valor da velocidade de lançamento, sabendo a partir do princípio da conservação da 
energia mecânica com a contribuição da energia rotacional, a velocidade de lançamento é dada por: 
 
𝑣𝑥 = √
10
7
𝑔ℎ (6) 
Lembrando que o momento de inércia para uma esfera é: 𝐼 =
2
5
𝑚𝑅². 
Com base na regra de propagação de incertezas, calcule a incerteza desta estimativa. 
 
𝑣𝑥 (m/s) = _________________ (7) 
 
𝑠𝑣𝑥 (m/s) = _________________ (8) 
 
Calcule o erro entre as velocidades de lançamento estimadas obtidas em (4) e em (7). Para isso, 
leve em conta que o valor em (7) seja o valor correto. 
 
𝐸% = _________________ 
 
 
Elenque e discuta a(s) causa(s) da divergência entre esses valores.