{"id":65381,"date":"2016-07-18T19:06:55","date_gmt":"2016-07-18T19:06:55","guid":{"rendered":"http:\/\/cms.portalsaofrancisco.com.br\/?p=65381"},"modified":"2021-01-14T11:22:27","modified_gmt":"2021-01-14T13:22:27","slug":"lancamento-horizontal","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/lancamento-horizontal","title":{"rendered":"Lan\u00e7amento Horizontal"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Pense em uma gota que desliza a velocidade constante (v0) em uma folha localizada a uma altura H, quando atinge a borda e cai no solo.<\/p>\n

Durante a queda, ele se move em velocidade constante v0 no eixo xe se move em queda livre ao longo do eixo y devido \u00e0 a\u00e7\u00e3o da gravidade. Inicialmente, a velocidade neste eixo y \u00e9 0 (vy = 0) e aumenta conforme o proj\u00e9til desce.<\/p>\n

O que \u00e9 movimento horizontal?<\/strong><\/p>\n

Na f\u00edsica, o movimento de um proj\u00e9til pode ser dividido em dois componentes:<\/strong>\u00a0horizontal e vertical.<\/p>\n

Na maioria dos casos, o componente vertical \u00e9 o movimento causado pela a\u00e7\u00e3o da gravidade sobre o objeto.<\/p>\n

Para cada objeto, a gravidade causa uma acelera\u00e7\u00e3o constante em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 Terra a uma taxa de 9,8 m\/s2<\/sup>.<\/p>\n

O\u00a0movimento horizontal\u00a0<\/strong>\u00e9 o movimento de um proj\u00e9til em um plano horizontal com base na for\u00e7a que age sobre ele. Em dist\u00e2ncias curtas, os movimentos verticais e horizontais do proj\u00e9til s\u00e3o perpendiculares e independentes um do outro.<\/p>\n

A segunda lei da f\u00edsica de Newton afirma que um objeto continuar\u00e1 a se mover na mesma velocidade, desde que nenhuma for\u00e7a externa atue sobre ele.<\/p>\n

Isso significa que o\u00a0movimento horizontal<\/strong>\u00a0de um objeto permanecer\u00e1 constante, desde que n\u00e3o seja afetado por um empurr\u00e3o ou pux\u00e3o adicional. Se uma for\u00e7a externa for perpendicular ao movimento do objeto, como acontece com a gravidade, ocorrer\u00e1 uma mudan\u00e7a na dire\u00e7\u00e3o, mas a velocidade real permanecer\u00e1 constante. Isso se aplica a dist\u00e2ncias curtas apenas porque a Terra \u00e9 considerada plana, de modo que o efeito da gravidade permanece constante.<\/p>\n

Para ser considerado movimento horizontal, um proj\u00e9til deve ser atirado em linha reta, n\u00e3o em qualquer \u00e2ngulo.<\/p>\n

A velocidade do proj\u00e9til pode ser alterada, mas o que permanece a mesma \u00e9 que ele \u00e9 disparado perpendicularmente \u00e0 superf\u00edcie da Terra. O proj\u00e9til \u00e9 submetido a uma for\u00e7a de gravidade vertical constante, independentemente da for\u00e7a horizontal usada para disparar o proj\u00e9til, o que significa que o proj\u00e9til pousar\u00e1 sempre no mesmo tempo. Ao alterar a velocidade inicial do proj\u00e9til, ou a for\u00e7a usada para dispar\u00e1-lo, o proj\u00e9til percorrer\u00e1 dist\u00e2ncias maiores ou menores horizontalmente no mesmo per\u00edodo de tempo.<\/p>\n

Conforme a dist\u00e2ncia percorrida por um objeto aumenta, a curva da Terra come\u00e7a a afetar seu movimento horizontal. A raz\u00e3o por tr\u00e1s dessa mudan\u00e7a \u00e9 que o \u00e2ngulo do movimento horizontal do objeto muda em compara\u00e7\u00e3o com a superf\u00edcie da Terra. Isso significa que a gravidade n\u00e3o \u00e9 mais perpendicular ao movimento do objeto, portanto, afetar\u00e1 o movimento do objeto.<\/p>\n

Ao trabalhar com dist\u00e2ncias maiores e\/ou com proj\u00e9teis disparados em \u00e2ngulo, como um m\u00edssil, os componentes horizontal e vertical devem ser determinados para serem capazes de resolver a dist\u00e2ncia que o proj\u00e9til pode viajar.<\/p>\n

Movimento horizontal uniforme<\/strong><\/p>\n

Quando um corpo \u00e9 lan\u00e7ado horizontalmente no v\u00e1cuo, ele descreve, em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 Terra, uma trajet\u00f3ria parab\u00f3lica.<\/p>\n

Esse movimento pode ser considerado como o resultado da composi\u00e7\u00e3o de dois movimentos simult\u00e2neos e independentes:\u00a0<\/strong>Um movimento vertical, uniformemente variado, sob a a\u00e7\u00e3o exclusiva da gravidade.<\/p>\n

E um\u00a0movimento horizontal uniforme<\/strong>, pois n\u00e3o existe acelera\u00e7\u00e3o na dire\u00e7\u00e3o horizontal.<\/p>\n

Por exemplo, se uma arma dispara uma bala horizontalmente, esta continua a mover-se para diante, por causa da in\u00e9rcia, mas ao mesmo tempo sofre a a\u00e7\u00e3o da for\u00e7a da gravidade, que a puxa para a Terra.<\/p>\n

O resultado \u00e9 que a bala descreve uma trajet\u00f3ria curva. Em cada ponto da trajet\u00f3ria, a velocidade resultante do m\u00f3vel, \u00e9 dada pela soma vetorial da velocidade horizontal, constante, e da velocidade vertical, vari\u00e1vel.<\/p>\n

O fato de as duas velocidades serem independentes tem uma conseq\u00fc\u00eancia importante:<\/strong>\u00a0o tempo que um proj\u00e9til gasta para cair, quando lan\u00e7ado horizontalmente, \u00e9 o mesmo que gastaria para cair em queda livre.<\/p>\n

Ou seja, se jogarmos uma pedra horizontalmente, do segundo andar de uma casa, com uma velocidade de 10 m\/s e deixarmos cair outra pedra ao mesmo tempo, ambas as pedras atingir\u00e3o o solo no mesmo instante.<\/p>\n

O que \u00e9 movimento de proj\u00e9til?<\/strong><\/p>\n

O\u00a0movimento do proj\u00e9til<\/strong>\u00a0\u00e9 um fen\u00f4meno f\u00edsico que ocorre quando um objeto \u00e9 projetado por uma for\u00e7a que para de exercer influ\u00eancia sobre o objeto ap\u00f3s seu lan\u00e7amento.<\/p>\n

As leis da f\u00edsica fazem com que os objetos sigam um caminho muito particular quando s\u00e3o lan\u00e7ados dessa maneira.<\/p>\n

Um exemplo cl\u00e1ssico \u00e9 a bola de futebol, que se transforma em proj\u00e9til ao ser chutada por um jogador.<\/p>\n

A maioria das pessoas est\u00e1 familiarizada com a afirma\u00e7\u00e3o de Isaac Newton de que um objeto em movimento tende a permanecer em movimento. Isso \u00e9 conhecido como\u00a0in\u00e9rcia.<\/strong><\/p>\n

A in\u00e9rcia desempenha um papel importante no movimento do proj\u00e9til, porque explica por que um objeto continua se movendo sem qualquer fonte de propuls\u00e3o.<\/p>\n

Tamb\u00e9m existe uma for\u00e7a em jogo:\u00a0<\/strong>a gravidade.<\/p>\n

A gravidade explica porque a bola de futebol no exemplo acima retorna \u00e0 Terra, em vez de se mover continuamente pelo ar.<\/p>\n

A trajet\u00f3ria de um proj\u00e9til \u00e9 aproximadamente parab\u00f3lica. Quando \u00e9 lan\u00e7ado, a in\u00e9rcia o ajuda a se mover para cima, contra a gravidade, mas, eventualmente, a atra\u00e7\u00e3o da gravidade se torna muito forte e o objeto come\u00e7a a dar um loop de volta \u00e0 Terra. O objeto tamb\u00e9m est\u00e1 viajando horizontalmente, no entanto, o caminho do objeto cria um arco. Eventualmente, o objeto vai atingir a Terra e parar, e no caso da bola de futebol, ser\u00e1 chutado por outro jogador.<\/p>\n

\u00c9 importante compreender como o movimento do proj\u00e9til funciona. Historicamente, muitos ex\u00e9rcitos lutaram com o conceito, porque n\u00e3o entendiam como flechas, balas de canh\u00e3o, balas e outros proj\u00e9teis se moviam pelo ar, o que tornava dif\u00edcil mirar corretamente. A f\u00edsica por tr\u00e1s desse tipo de movimento tamb\u00e9m desempenha um papel nos esportes e em muitas outras atividades, por isso as quest\u00f5es envolvendo esse conceito pedem \u00e0s pessoas que usem f\u00f3rmulas matem\u00e1ticas para determinar o caminho que um proj\u00e9til seguir\u00e1 em tantos testes de f\u00edsica.<\/p>\n

A velocidade inicial do objeto, massa e \u00e2ngulo de lan\u00e7amento, todos desempenham um papel no caminho que o objeto seguir\u00e1; por exemplo, uma bola de gude que rola de uma mesa seguir\u00e1 uma rota diferente daquela que \u00e9 lan\u00e7ada para cima com uma pequena catapulta. A maioria dos problemas de movimento de proj\u00e9teis \u00e9 definida na Terra, que tem uma gravidade familiar, embora as pessoas tamb\u00e9m possam calcul\u00e1-la para v\u00e1rios objetos em outros planetas, desde que a gravidade seja conhecida.<\/p>\n

Problemas simples tamb\u00e9m presumem que a resist\u00eancia do ar e a rota\u00e7\u00e3o da Terra n\u00e3o s\u00e3o importantes, embora na verdade possam se tornar problemas com certos tipos de problemas.<\/p>\n

Propriedades do movimento do proj\u00e9til<\/strong><\/p>\n

O movimento do proj\u00e9til \u00e9 o movimento de um objeto lan\u00e7ado (projetado) para o ar. Ap\u00f3s a for\u00e7a inicial que lan\u00e7a o objeto, ele experimenta apenas a for\u00e7a da gravidade. O objeto \u00e9 chamado de proj\u00e9til e seu caminho \u00e9 chamado de trajet\u00f3ria. Conforme um objeto viaja pelo ar, ele encontra uma for\u00e7a de atrito que retarda seu movimento, chamada de resist\u00eancia do ar.<\/p>\n

A resist\u00eancia do ar altera significativamente o movimento da trajet\u00f3ria, mas devido \u00e0 dificuldade de c\u00e1lculo, \u00e9 ignorada na introdu\u00e7\u00e3o \u00e0 f\u00edsica.<\/p>\n

O conceito mais importante no movimento do proj\u00e9til \u00e9 que os movimentos horizontais e verticais s\u00e3o independentes, o que significa que n\u00e3o influenciam um ao outro.<\/p>\n

A Figura abaixo compara uma bala de canh\u00e3o em queda livre (em azul) a uma bala de canh\u00e3o lan\u00e7ada horizontalmente em movimento de proj\u00e9til (em vermelho).<\/p>\n

Voc\u00ea pode ver que a bala de canh\u00e3o em queda livre cai na mesma propor\u00e7\u00e3o que a bala de canh\u00e3o em movimento de proj\u00e9til.<\/p>\n

Lembre-se de que se o canh\u00e3o lan\u00e7asse a bola com qualquer componente vertical da velocidade, os deslocamentos verticais n\u00e3o se alinhavam perfeitamente.<\/p>\n

Como os movimentos verticais e horizontais s\u00e3o independentes, podemos analis\u00e1-los separadamente, ao longo de eixos perpendiculares. Para fazer isso, separamos o movimento do proj\u00e9til em dois componentes de seu movimento, um ao longo do eixo horizontal e outro ao longo do vertical.\"\"O diagrama mostra o movimento do proj\u00e9til de uma bala de canh\u00e3o disparada em um \u00e2ngulo horizontal versus\u00a0<\/strong>uma lan\u00e7ada sem velocidade horizontal.
\nObserve que ambas as balas de canh\u00e3o t\u00eam a mesma posi\u00e7\u00e3o vertical ao longo do tempo<\/strong><\/p>\n

Chamaremos o eixo horizontal de eixo x e o eixo vertical de eixo y. Para a nota\u00e7\u00e3o, d \u00e9 o deslocamento total ex e y s\u00e3o seus componentes ao longo dos eixos horizontal e vertical.<\/p>\n

As magnitudes desses vetores s\u00e3o xey, conforme ilustrado na Figura abaixo.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Um menino chuta uma bola no \u00e2ngulo\u00a0<\/strong>?<\/strong><\/em>, e ela \u00e9 deslocada a
\numa dist\u00e2ncia de s ao longo de sua trajet\u00f3ria<\/strong><\/p>\n

Como de costume, usamos velocidade, acelera\u00e7\u00e3o e deslocamento para descrever o movimento. Devemos tamb\u00e9m encontrar os componentes dessas vari\u00e1veis ao longo dos eixos x e y.<\/p>\n

Os componentes da acelera\u00e7\u00e3o s\u00e3o ent\u00e3o muito simples\u00a0a<\/strong>y<\/strong><\/sub>\u00a0= \u2013g<\/strong>\u00a0= \u20139.80 m\/s2<\/sup>. Observe que esta defini\u00e7\u00e3o define a dire\u00e7\u00e3o para cima como positiva. Como a gravidade \u00e9 vertical,\u00a0a<\/strong>x<\/strong><\/sub>\u00a0= 0.<\/p>\n

Ambas as acelera\u00e7\u00f5es s\u00e3o constantes, ent\u00e3o podemos usar as equa\u00e7\u00f5es cinem\u00e1ticas.<\/p>\n

Fonte:<\/strong>\u00a0ww.texasgateway.org\/www.webassign.net\/www.saladefisica.com.br\/www.wisegeek.org\/www.texasgateway.org\/www.arlingtonschools.org<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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