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Lançamento Horizontal: formula e como calcular
Física - Manual do Enem
Índice
Introdução
Um lançamento horizontal acontece quando é dada velocidade inicial horizontal a um corpo, e posteriormente ele cai sob efeito da gravidade, como na figura a seguir.
A trajetória seguida pelo corpo será de uma parábola.
O lançamento horizontal é frequentemente usado em aplicações práticas, como no cálculo de trajetórias de projéteis em diferentes cenários, na avaliação de desempenho de veículos em alta velocidade e em simulações de sistemas físicos complexos.
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Como calcular o lançamento horizontal?
Para calcular um lançamento horizontal, é preciso considerar as seguintes informações:
- A velocidade inicial do objeto, que deve ser paralela ao solo.
- A altura inicial do objeto em relação ao solo.
- A aceleração da gravidade, que é constante e tem um valor de aproximadamente 9,81 m/s² na superfície da Terra.
- O tempo decorrido desde o início do lançamento.
- A distância percorrida pelo objeto no plano horizontal.
Com essas informações, é possível calcular a posição do objeto em qualquer momento do lançamento. O cálculo da posição horizontal é simples, pois a velocidade inicial é constante e não há aceleração na direção horizontal. Assim, a distância percorrida pelo objeto é dada pela fórmula:
d = v*t
Onde: d é a distância percorrida (em metros) v é a velocidade inicial (em metros por segundo) t é o tempo decorrido (em segundos)
Para calcular a posição vertical do objeto, é preciso levar em conta a aceleração da gravidade. Nesse caso, a posição é dada pela fórmula:
h = h0 + v0*t + (1/2)gt²
Onde: h é a altura em relação ao solo (em metros) h0 é a altura inicial (em metros) v0 é a velocidade inicial (em metros por segundo) t é o tempo decorrido (em segundos) g é a aceleração da gravidade (em metros por segundo ao quadrado)
Outros pontos importantes sobre Lançamento horizontal
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Componente vertical do movimento
Embora o lançamento horizontal seja caracterizado pela velocidade inicial paralela ao solo, a componente vertical do movimento é influenciada pela aceleração da gravidade.
É importante ensinar aos estudantes como a força da gravidade atua no objeto e como isso afeta sua trajetória.
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Cálculo da altura máxima
Ao lançar um objeto horizontalmente, ele atinge uma altura máxima antes de cair novamente ao solo.
É interessante ensinar aos estudantes como calcular a altura máxima atingida pelo objeto e como isso é influenciado pela velocidade de lançamento.
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O ângulo de lançamento
Embora o lançamento horizontal seja caracterizado por uma velocidade inicial paralela ao solo, é interessante ensinar aos estudantes como diferentes ângulos de lançamento podem afetar a trajetória do objeto.
Por exemplo, um objeto lançado com um ângulo de 45 graus terá um alcance máximo maior do que um objeto lançado horizontalmente com a mesma velocidade.
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Aplicações do lançamento horizontal
O lançamento horizontal é uma ferramenta importante em várias áreas, incluindo a física, a engenharia e o esporte.
É interessante ensinar aos estudantes como o lançamento horizontal é usado na prática, por exemplo, em simulações de sistemas físicos, no projeto de veículos de alta velocidade e no cálculo de trajetórias de projéteis em diferentes cenários.
Outros pontos importantes sobre Lançamento horizontal
Um trem de passageiros passa em frente a uma estação, com velocidade constante em relação a um referencial fixo no solo. Nesse instante, um passageiro deixa cair sua câmera fotográfica, que segurava próxima a uma janela aberta. Desprezando a resistência do ar, a trajetória da câmera no referencial fixo do trem é _______________, enquanto, no referencial fixo do solo, a trajetória é ___________. O tempo de queda da câmera no primeiro referencial é ___________ tempo de queda no outro referencial.
Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas.