sexta-feira, 29 de abril de 2011

Aula - A trajetória parabólica do lançamento horizontal.

Um objeto, próximo à superfície terrestre, lançado com uma velocidade de direção horizontal, segue uma trajetória parabólica. Claro, estamos fazendo algumas simplificações. Estamos assumindo que a única força  agindo sobre o objeto é a força gravitacional.


Galileu percebeu que este movimento de trajetória parabólica poderia ser entendido como a soma vetorial de dois outros movimentos que ele conhecia bem: O movimento retilíneo uniforme, na horizontal, e o movimento retilíneo uniformemente acelerado, na vertical.

Abra a animação. Clique sobre a imagem para inicia-la. A bola vermelha é lançada horizontalmente a partir da plataforma no ponto "a". As retas que formam a grade do desenho são marcadas em tempos iguais. A bola vermelha segue a trajetória "ifh". Esta trajetória é parabólica.


O que Galileu propôs foi o seguinte: Imagine que a bola vermelha tenha dois fantasmas ( as bolas de cor rosa ) que seguem o seu movimento. Uma o faz pela horizontal e a outra pela direção vertical.

O fantasma da horizontal segue uma trajetória retilínea com velocidade constante. Observe que as distâncias entre as retas e, d, c e b são constantes. O movimento é então retilíneo uniforme.

Na vertical atua a força gravitacional. Isto implica que o movimento é uniformemente acelerado. Observe as distâncias entre as retas b, g, l e n, elas são progresivamente maiores.

Abra a animação. Desenhe numa folha de papel as setas do vetor velocidade na horizontal e do vetor velocidade na vertical em vários pontos ao longo da trajetória. Some as setas duas a duas. Você verificará que o vetor soma é sempre tangente à trajetória parabólica.

Lembre-se: A seta horizontal é sempre do mesmo tamanho pois o movimento é uniforme. A seta vertical, por sua vez, é progresivamente maior pois o movimento na vertical é acelerado.

Sugestão: Para desenhar as setas escolha os pontos b, i, f e h. Note que no ponto b a velocidade vertical da bola vermelha é nula pois a aceleração da gravidade ainda não teve tempo de agir.


Animação produzida por: Michael Fowler, professor do departamento de Física da Universidade da Virgínia.

Imagem: kleberandrade.wordpress.com

Nenhum comentário:

Postar um comentário

Postar um comentário

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...