Lançamento de projeteis
O Objetivo deste experimento foi em encontrar a velocidade horizontal de lançamento, para as duas esferas, através do estudo do movimento de projeteis e da conservação de energia.
Problema Físico
Nesse experimento determinamos a velocidade horizontal de lançamento através da conservação da energia. No ensaio lançamos a esfera de metálica, através do eletroímã, na rampa. A esfera é solta, rola pela rampa e cai em cima do papel carbono posto no chão, assim podemos medir a distância em que ela percorre, da marca no papel até o prumo (P). Refazemos sete vezes esse mesmo procedimento. Fazemos basicamente o mesmo com a esfera de vidro, mudando apenas que é solto com a mão, não com eletroímã.
Para esse estudo foi necessário fazer as medidas da altura do lançamento(H), altura da rampa(h), diâmetro da espera metálica, diâmetro da esfera de vidro e largura da seção transversal da caneleta(D).
Desenvolvimento Teórico
Para encontrar a velocidade horizontal do lançamento, primeiro determinamos a velocidade do lançamento a partir do alcance, pela conservação da energia.
O movimento de projéteis através de: v = Δx g2H
Determinamos a expressão para a velocidade de lançamento horizontal da esfera igualando energia cinética do corpo rolando com energia potencial gravitacional:
K=U
12 m v2 + 12 I ω = mg Δy
Consideraremos os cálculos para corpo puntiforme e também para as esferas rígidas: * corpo puntiforme, ou seja I=0:
12 m v2 + 12 I ω2= mg Δy mv2= 2mg Δy v2= 2g Δy * esferas rígidas (inércia d rotação I = 25MR2):
Ei=Ef
mg Δy = 12 mv2+ 12 I ω2 mg Δy = 12 mv2+ 1225 mR2v2R2
Procedimento Experimental
De acordo com as sugestões no roteiro, seguintes adotamos seguintes procedimentos: * Batente posicionado para garantir que os lançamentos das esferas sejam efetuados sempre na mesma posição vertical na rampa (h); * Foram usadas duas folhas de papel sulfite (tamanho A4) emendadas por fita adesiva e presas ao piso, também com fita adesiva; sendo