Experimento 5 Movimento Parabólico

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO
CAMPUS SÃO BERNARDO
COORDENAÇÃO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS
Fundação Instituída nos termos da Lei nº 5.152, de 21/10/1966 – São Luís - Maranhão
CAMPUS SÃO BERNARDO
CURSO DE LICENCIATURA CIÊNCIAS NATURAIS/QUÍMICA
TURMA: 2016.2 
DOCENTE: PROFº DRº THIAGO TARGINO GURGEL
DISCENTES: ANA ERIKA SILVA E SILVA; JONATHAN SILVA TAVARES; THALIA SANTOS COSTA
MOVIMENTO PARABÓLICO
 (EXPERIMENTO V)
São Bernardo
2019
ANA ERIKA SILVA E SILVA
JONATHAN SILVA TAVARES
THALIA SANTOS COSTA
Relatório da disciplina de laboratório de física sobre o experimento movimento parabólico com a supervisão do Profº. Drº. Thiago Targino Gurgel.
São Bernardo
2019
Sumário
Introdução	3
Objetivos	3
Material Necessário	4
Metodologia	4
Procedimento experimental	4
Resultados e Discussão	6
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.
Como exemplos de lançamento oblíquo podemos citar: o chute de um futebolista, um atleta de salto à distância ou ainda, a trajetória realizada por uma bola de golfe.
O alcance horizontal é a distância entre os pontos de partida e chegada do objeto lançado obliquamente. A sua determinação será feita a partir da função horária da posição para o movimento retilíneo uniforme (MRU), sendo assim podemos escrever:
Observe que a diferença entre as posições final (s) e inicial (s0) foi substituída por A, simbolizando o alcance do objeto. Perceba ainda que a velocidade utilizada foi uma componente no eixo x (VX) da velocidade do objeto. A velocidade do objeto forma um ângulo θ com a horizontal, sendo assim, as análises feitas tanto na horizontal quanto na vertical devem utilizar os devidos componentes do vetor velocidade em cada eixo.
Eixo y: Vy = V.sen θ
Eixo x: Vx = V.cos θ
O tempo considerado na equação do alcance (A) é o tempo total para que o objeto saia do chão, atinja a altura máxima e retorne ao solo. No estudo do lançamento vertical, vemos que o tempo gasto para que um objeto atinja a altura máxima vertical é dado por:
Nessa equação, V é a velocidade do objeto e g é a aceleração da gravidade. Para o caso do lançamento oblíquo, a velocidade considerada na vertical será a componente Vy, sendo assim, podemos escrever:
O tempo destacado acima refere-se à subida do objeto, logo, o tempo total do movimento será o dobro.
Assim, a equação do alcance poderá ser reescrita:
O termo 2.cosθ.senθ pode ser substituído pela identidade trigonométrica sen2θ, sendo assim, a equação final para a determinação do alcance horizontal em um lançamento oblíquo será:
O alcance será o máximo possível quando o ângulo de lançamento for igual a 45°. Como o ângulo é multiplicado por dois na equação do alcance, o seno calculado será o de 90°, que corresponde ao máximo valor de seno possível, assim o alcance será o máximo possível. A imagem abaixo indica as possíveis trajetórias para lançamentos oblíquos executados sobre ângulos diversos. Observe que o maior alcance ocorre quando o ângulo de lançamento é igual a 45º.
A altura máxima será determinada a partir da equação de Torricelli, equação do movimento uniformemente variado independente do tempo.
Para o lançamento oblíquo, teremos:
Na altura máxima, a velocidade do móvel será nula. O sinal negativo na equação acima justifica-se pelo fato do movimento ser acendente, contrário ao sentido da gravidade.
A equação acima determina a altura máxima atingida por um objeto que executa movimento oblíquo.
Objetivos
· Compreender as equações que regem os movimentos parabólicos por meio do lançamento horizontal de uma esfera de borracha
· Determinar a partir dos dados experimentais o coeficiente de restrição do choque da bola com o solo, a velocidade horizontal e o valor da aceleração da gravidade.
Material Necessário
· Dispositivo para o lançamento horizontal de projéteis;
· Bola de borracha;
· Câmera digital ou celular para filmagem; 
· Tripé para fixação da câmera digital ou celular;
· Régua graduada fixada na horizontal ou vertical.
Procedimento experimental
1 Posiciona-se a calha na borda da bancada, e posiciona-se uma régua que poderá está na horizontal ou vertical;
2 Posiciona-se a bola na calha;
3 Posiciona-se a câmera digital ou o celular alinhado com o sistema de referência e que o enquadramento tenha a bola desde a borda da bancada até o solo, a régua de referência, incluindo-se pelo menos 4 (quatro) choques no solo e as alturas alcançadas h’, h’’, h’’’. Faça-se um teste antes de começar a filmar;
4 Liga-se a câmera digital ou o celular e efetua-se a filmagem;
5 Transfere-se a filmagem ao computador e realiza-se a análise via o software Tracker.
Resultados e Discussão
Bola 1
Bola 2
Bibliografia
GOUVEIA, Rosimar. Movimento Parabólico. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/lancamento-obliquo/. Acesso em 28 de março de 2019
JÚNIOR, Joab Silas da Silva. "Lançamento oblíquo"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lancamento-obliquo.htm>. Acesso em 28 de marco de 2019.