23-10-2015 20/10/2015 Sumário UNIDADE TEMÁTICA 1 – Movimentos na Terra e no Espaço. 1.2- Da Terra à Lua - Lançamento horizontal com efeito de resistência do ar desprezável – composição de dois movimentos. Equações do movimento. Exemplos do livro adotado, pág. 90 e 91. 20/10/2015 Da Terra à Lua Movimento de projéteis Mas o que é, de facto, um projétil? É um corpo que se move no ar, sob ação da força da gravidade, quando lhe é aplicada uma força inicial. O movimento de um projétil caracterizase pela descrição de uma trajetória parabólica, que faz um ângulo com a horizontal. A queda livre é o movimento de um objeto (projétil) que se desloca livremente, unicamente sob a influência da força gravítica. 1 23-10-2015 20/10/2015 Lançamento horizontal com efeito da resistência do ar desprezável Da Terra à Lua Fg Com o conhecimento das forças aplicadas num corpo apenas podemos conhecer as alterações que sofrem as posições e as velocidades. A figura descreve três situações distintas em que a força a atuar é sempre a mesma. Porque razão as trajetórias são diferentes? Corpos sujeitos a interações iguais percorrem trajetórias diferentes se as condições iniciais são diferentes. 20/10/2015 Da Terra à Lua Lançamento horizontal com efeito da resistência do ar desprezável Foi Galileu quem, pela primeira vez deu uma explicação para o movimento de um projétil lançado por um canhão. A explosão faz com que ele se desloque inicialmente, segundo a direção horizontal, com velocidade de valor constante. No entanto, a bala está sujeita à ação da força gravitacional. Por isso o projétil descreve uma trajetória parabólica, em que o valor da velocidade na vertical, aumenta sucessivamente durante a queda. 2 23-10-2015 20/10/2015 Da Terra à Lua Lançamento horizontal com efeito da resistência do ar desprezável 20/10/2015 Da Terra à Lua Lançamento horizontal com efeito da resistência do ar desprezável Galileu concluiu que o movimento de um projétil pode ser explicado em termos de duas componentes: - Uma componente horizontal, em que o projétil é lançado com velocidade constante: movimento retilíneo e uniforme. x = v0 t (v0 = v0x = vx) - Outra componente segundo a direção vertical, em que o projétil cai em queda livre: movimento retilíneo e uniformemente acelerado. y = y 0 – ½ g t2 vy = – g t 3 23-10-2015 20/10/2015 Da Terra à Lua Trajetória descrita Podemos deduzir a equação da trajetória a partir da lei do movimento segundo o eixo dos xx e dos yy: x v 0t t y h 1 2 gt 2 x 1 g 2 y h x v0 2 v 02 Equação de uma parábola 20/10/2015 Da Terra à Lua Alcance máximo que um projétil atinge Alcance Máximo: é o valor máximo da distância na horizontal (xmáx) após o lançamento de um projétil. Geralmente o alcance máximo é atingido no instante em que o corpo bate no solo, ou seja, quando y = 0. 0h 1 2 1 2 2h 2 gt voo h gt voo t voo t voo 2 2 g 2h g 2h g O que podemos concluir a partir das expressões que acabamos de deduzir? x máx v 0 t voo x máx v 0 O alcance é tanto maior quanto: - maior a velocidade de lançamento. - maior a altura inicial do lançamento. - menor a aceleração gravítica (depende do planeta). O tempo de queda ou tempo de voo é tanto maior quanto: - maior a altura inicial do lançamento. - menor a aceleração gravítica (depende do planeta). 4 23-10-2015 20/10/2015 TPC 1. Fazer exercícios do livro, página 113. 5