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Fundamento O movimento associado ao “salto para a piscina” pode explicar-se pela sobreposição de dois movimentos: . MRU, na horizontal (eixo do x) no qual a V0 mantém-se constante . MRUA, na vertical (eixo do y) no qual a aceleração, g, mantém-se constante
Com a equação acima escrita chegamos à conclusão de que, num gráfico do alcance, x, em função da velocidade no instante inicial, V0, o declive do gráfico é numericamente igual ao tempo de queda da esfera. Materiais . Calha flexivel . Corpo . Células fotoeléctricas . Digitímetro . Papel químico Objectivos . Compreender que o lançamento horizontal de um projéctil é a composição de dois movimentos . Relacionar o alcance horizontal com a velocidade de lançamento Grandezas Grandezas medidas: . d – diâmetro da esfera = 1,28×10^-2 . h – altura da rampa em relação à mesa . y – altura de queda = 8,634×10^-1 . t – tempo de passagem na célula . x – alcance horizontal . m – massa da esfera = 9,0×10^-3 Kg Grandezas calculadas: . V0 - velocidade da esfera ao passar na célula Procedimento 1. Medir o diâmetro da esfera 2. Medir a altura do lançamento da esfera em relação à mesa 3. Colocar a célula fotoeléctrica no final da calha, no ponto de lançamento da esfera 4. Utilizar o digitímetro para cronometrar o intervalo tempo no qual o feixe é interrompido pela esfera 5. Medir, com uma fita métrica, o alcance da esfera 6. Repetir o procedimento abandonando a esfera de diferentes alturas Registo dos dados
Conclusões: Após a observação do gráfico obtido, podemos concluir que o alcance, x, aumenta constantemente com a velocidade no instante inicial, V0. Esta constante, k, é numericamente igual ao tempo de queda. Assim, para qualquer que seja a velocidade no instante inicial, desde que seja diferente de zero, a espera demora sempre o mesmo tempo a atingir o alcance correspondente. Uma vez que o declive num gráfico x= V0 é numericamente igual ao tempo de queda do corpo e sabendo que o declive do nosso gráfico é (aproximadamente) 0,40239, podemos concluir que a esfera, independentemente da sua velocidade inicial, demora 0,40239 s a chegar à correspondente posição no solo, x. A intersecção da recta de ajuste com o eixo do y vai dar origem a um ponto que se vai aproximar do ponto de origem do gráfico, de coordenadas (0,0). Quer isto dizer que, para que se verifique a sobreposição dos dois movimentos (no eixo do x e no eixo do y), o corpo tem de ter uma velocidade inicial, com direcção paralela ao eixo do x, diferente de zero. Assim, se a velocidade inicial do corpo for igual a zero, o corpo apenas apresenta um movimento no eixo do y (movimento de queda livre) e, consequentemente o seu alcance será aproximadamente zero. Com base na nossa experiência, se a velocidade inicial for zero, o alcance será 0,001107 m. Questões:
O tempo de queda previsto seria 0,41555 s. No entanto, o tempo de queda obtido a partir dos dados experimentais foi 0,40239 s. A diferença de 0,01316 s que se verificou entre os tempos de queda pode deve-se aos erros na medição de grandezas como a altura de queda, Δy, o alcance, x, o diâmetro da esfera, d, ou na aproximação de alguns valores, como a velocidade inicial. A cronometragem do intervalo de tempo no qual o diâmetro da esfera interrompe o feixe seria complicada, dada a sua rapidez. Assim, para que não se verifique o aumenta da diferença entre os tempos de queda, é utilizado um digitímetro.
Bibliografia:
. http://docs.google.com/viewer?a= . Caderno laboratorial . Livro do aluno . Apontamentos da aula
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