Actividade Laboratorial Física 11º Ano Lançamento de Projécteis 1. Questão problema Será que é possível prever o ponto de aterrajem de uma bola (esfera) lançada horizontalmente do cimo de uma mesa a uma velocidade qualquer? 2. Contexto histórico Há cerca de 400 anos, no séc.xvii, Galileu conduziu uma série de experiências baseadas na observação, relacionadas com o movimento de projécteis. Na tentativa de determinar uma descrição matemática para a queda dos corpos. As experiências pensadas por Galileu, compreendiam fazer rodar uma bola sobre um plano inclinado, marcado a diferentes alturas, do solo e inclinado segundo um ângulo fixo em relação ao plano horizontal, isto porque o movimento da queda é demasiado rápido para se conseguir cronometrar o tempo, nessa época, o tempo era medido pelo Sol, ou por outros processos que incluiam o escoar de líquidos, areia ou a queima de fluidos. Nas suas experiências, Galileu deixava rolar sobre um plano inclinado, uma esfera, que depois de chegar ao fim da rampa caía no chão. Noutras experiâncias, Galileu, colocava no final da rampa uma placa horizontal, verificando que a bola rolava através dela antes de cair no chão. Em cada uma dessas experiências, Galileu fazia variar a altura do lançamento da bola e media a distância que ela percorria até cair.as unidades de medida eram designadas por 'punti'. 1
3. Verificar significados Escrever uma breve descrição sobre cada um dos termos Trajectória Qual o tipo de trajectória descrita pelo projéctil Alcance Diz-se descrita por um objecto em movimento, e compreeende as diferentes posições ocupadas pelo objecto à medida que o tempo passa. O projéctil descreve uma trajectória curvilínea quando arremesado com uma certa velocidade. Segundo um modelo matemáticamente, o projectil descreve uma trajectória parabólica. É a distância percorrida, na horizontal, pelo projéctil que é lançado com uma certa velocidade Representar e identificar num esquema as componentes vertical e horizontal da velocidade Identificar as expressões do movimento descrito pelo projéctil (bola), lançado horizontalmente, com resistência do ar desprezável e referencial com origem na mesa. - ; equação paramétrica da posição ; equação paramétrica da velocidade ; equação paramétrica da aceleração 2
4. Como fazer o Fazer a montagem da experiência de acordo com o esquema observado. 60 cm 85cm Descrever, por palavras tuas, o procedimento a seguir tal como as fotografias o indicam, sem esquecer o material utilizado. Não exites em pedir ajuda ao professor. Montar a calha inclinada sobre a mesa Marcar a distância na mesa (60 cm). Marcar no chão a distância mais provável onde irá cair a bola, que pelos cálculos será a cerca de 30 cm. 3
A bola em movimento. A bola a cair sobre o alvo copo. 4.2 registo de valores Depois de registados os valores que obtiveste, determina a velocidade com que a bola abandona a mesa e determina o alcance da bola e confirma esse valor com o teóricamente esperado (30 cm) Distância percorrida na mesa (cm) 60 cm Tempo de queda (s) 84 81 83 79 83 Média dos tempos = 82 4
6 discusão de resultados Foi utilizado o software DATASTUDIO, para analisar o movimento descrito pela bola quando esta abandonou a mesa. Parte do gráfico que foi analisado. Pela análise do gráfico obtido, verificamos que o tempo de queda da bola foi de 0,6 s diferente do valor teóricamente previsto (0,4 s). Esta diferença talvez se deva a alguns erros na aquisição dos dados, incorrecções, por exemplo, no manuseamento do detector de movimento. Nada se pode concluir quanto ao alcance máximo atingido pela bola, porque os dados obtidos não foram coerentes, precisar-se-ia de efectuar mais ensaios. 7 Bibliografia consultada o https://eee.uci.edu/clients/bjbecker/revoltingideas/quodlibet4.html; consultado em 22-07-2012; o http://exploringdata.net/ws_galil.htm; consultado em 24-07-2012 o Drake, S. (1978), Galileo at Work, Chicago: University of Chicago Press. o Ventura, G.; Fiolhais, M.; Fiolhais, C.; Paixão, J. A.; Ferreira, A.J.; (2009); 11 F Física e Química A- Bloco 2 10/11.º ano ; Texto editores lda.; Lisboa. o Projecto fisica unidade 1; Texto e manual de experiências e actividades; Fundação Calouste Gulbenkian; Lisboa 5