Introdução e Objetivo
Trata-se de um caso especial de movimento bidimensional: uma partícula que se move em um plano vertical com velocidade inicial v0 e com uma aceleração constante, igual à aceleração de queda livre g, dirigida para baixo. Uma partícula que se move dessa forma é chamada de projétil (o que significa que é projetada ou lançada), e seu movimento pode ser chamado de movimento balístico dentro da cinemática.
Portanto, o objetivo é verificar os efeitos existentes sobre o lançamento de um objeto, visando, realizar através de materiais de fácil acesso, o lançamento de objeto de tal forma que se possa verificar os distintos tipos de lançamentos: horizontal, vertical e oblíquo. A finalidade é determinar o tempo estimado de queda do objeto solto a partir de diferentes alturas da rampa, através da relação da altura da queda com a força de atração gravitacional, e ainda, a velocidade atingida em cada uma das alturas da rampa através do alcance médio do lançamento.
Metodologia
Para realização do experimento a fim de se verificar a velocidade uniforme, foram utilizados os seguintes instrumentos: uma esfera metálica; uma trena; uma rampa de lançamento; uma folha de papel em branco e uma folha de papel carbono. No desenvolvimento da experiência as atividades foram sendo desenvolvidas pelo passo a passo.
Primeiramente, com o auxílio de um imã foi necessário posicionar a esfera que se encontrava no meio viscoso dentro da mangueira de nível no seu ponto inicial, ou seja, no ponto marco 0 (zero), da rampa. Assim sendo lançada da rampa e refeita mais cinco vezes analisa-se as colisões da bola com o papel, e faz-se círculos em torno destas, que englobem todos os pontos colididos com o papel, com a trena mesa - se o desvio da medida do alcance e também a distancia e tempo sendo possível com cálculos chegarmos a velocidade de cada lançamento.
Resultados
Complementando os métodos, uma rampa a uma altura de 55 cm foi colocado uma bola de rolimã, a uma altura de 10 cm sobre a rampa, em seguida a bola foi solta por 5 vezes, fazendo-a percorrer toda a rampa até cair na mesa sobre uma folha de papel sulfite, onde em seguida foi medido a distancia da caída da bola em relação ao eixo Y do aparelho.
Na primeira vez em que a bola foi solta anotamos os valores de 30,75 cm de distancia e uma imprecisão de 0,39, nas 2 seguintes obtivemos valores iguais a 30,50 cm de distância e 0,64 de imprecisão, já na quarta vez em que a esfera foi solta os valores de 31,45cm de distância e 0,31 de imprecisão e na última 32,50cm de distância e 1,36 de imprecisão. Com os valores da média da distância e da imprecisão ou desvio padrão chegamos aos valores de 0,335 s de tempo de queda e 93 m/s de velocidade alcançada pela esfera.
Em seguida foi realizado o mesmo experimento, com uma altura menor sobre a rampa, agora com uma altura de 5cm. Os resultados obtidos na primeira e na terceira vez em que foi solta, foi de, 23,20 cm de distância e 0,19 de desvio padrão (imprecisão), na segunda vez 22,50 cm de distância e 0,51 de imprecisão e nas duas últimas vezes os valores de 23,40 cm de distância e 0,39 de imprecisão chegando a média de 23,01 cm de distância e 0,38 de desvio. Assim, calculamos seu tempo médio de queda que foi de 0,335 s e sua velocidade de 69 m/s.
Portanto no lançamento horizontal, à medida que o móvel se movimenta, o módulo de sua velocidade cresce em virtude do aumento do módulo da componente vertical. Uma consideração muito importante a ser feita, é que, a velocidade vertical não é modificada pela intervenção da velocidade horizontal, mas a medida que aumenta a altura que a bola percorre na rampa, ela adquire uma velocidade horizontal maior, consequentemente atingindo um maior alcance. E pelo princípio da inércia, o seu movimento seria uniforme e retilíneo, sua velocidade seria, em grandeza de direção e sentido, a velocidade inicial, mas como a esfera é pesada, seu peso comunica-lhe velocidade vertical de cima para baixo.
Considerações Finais
Com este estudo, percebeu-se que o tempo de queda registrado pela esfera metálica em ambos os ensaios foi o mesmo, visto que o ponto inicial considerado como percorrido no estudo foi a partir do final da rampa, ou seja, a altura da rampa foi desprezada para fins de cálculo do tempo de queda, de tal modo que os valores obtidos foram de 0,335 s.