Fala guerreiros! Vamos estudar agora um assunto muito importante para a Física 1 e que cai bastante na prova, o Movimento ou Lançamento Oblíquo. Vamos, selva!
1. INTRODUÇÃO
Galileu Galilei estudou o movimento oblíquo e descobriu que esse movimento podia ser dividido em dois movimentos mais simples e conhecidos.
- Horizontal (eixo x): desprezando a resistência do ar, o movimento é uniforme, ou seja, a velocidade nesse eixo (vx) é constante durante a trajetória.
- Vertical (eixo y): devido a presença da aceleração da gravidade, esse movimento é acelerado. A bola sobe com uma velocidade inicial (v0y) até atingir a velocidade nula no ponto mais alto da trajetória. Depois disso, a velocidade aumenta novamente.
Na vertical, o movimento de subida é retardado, ou seja, a velocidade vY diminui até se anular no ponto mais alto da trajetória. A distâncias percorridas em cada instante são diferentes.
2. A VELOCIDADE
Para estudar o movimento oblíquo é necessário decompor a velocidade vetorial , no eixo x e y, de acordo com o exemplo abaixo.
O módulo da velocidade resultante é
3. OS EIXOS X E Y
Os movimentos nos eixos x e y são independentes entre si. A única grandeza que os conecta é o tempo. Portanto, para cada eixo, temos:
Eixo x | Eixo y | |
Velocidade | vx | vy |
Distância | alcance (A) | altura (H) |
Aceleração | gravidade (g) | não existe |
Tempo | t | t |
3.1 Eixo x
Desprezamos a resistência do ar e, portanto, não há nenhuma força atuando sobre o corpo neste eixo. O movimento é uniforme (a velocidade vx permanece constante durante a trajetória).
Podemos reescrever a fórmula da velocidade média (lembra dela?):
Que beleza esse resumo de Física até agora!
3.2 Eixo y
No eixo vertical (y), o movimento é regido pela ação da gravidade. Na subida, a velocidade vy nesse eixo aponta para cima e é reduzida pela gravidade, que atua para baixo. Na descida, a velocidade aponta para baixo e seu módulo aumenta.
As equações do MUV que já aprendemos são usadas para estudar o movimento neste eixo.
O sinal da aceleração da gravidade (g) é determinado usando o seguinte truque: observe para onde ocorre o movimento inicial do corpo (para cima, neste movimento). Portanto, como a aceleração da gravidade aponta para baixo (contrário ao sentido inicial do movimento, o sinal da aceleração é negativo; a = – g).
3.3 A altura máxima
Esse ponto é muito importante na resolução de problemas e no estudo do movimento oblíquo. Neste ponto, a velocidade vy é nula (corpo para de subir para poder descer).
3.4 A equação da trajetória
A trajetória no movimento oblíquo é uma parábola. É possível combinar as equações dos eixos x e y e obter a equação abaixo (sem o tempo). Esta é uma equação do segundo grau:
3.5 O alcance horizontal
É possível demostrar que o alcance pode ser calculado pela expressão abaixo:
Repare que o alcance depende do ângulo de lançamento θ.
Sabemos que o seno de um ângulo varia em módulo de 0 até 1. Portanto, o valor máximo de sen 2 é 1.
Ou seja, para que o alcance seja o maior possível, o ângulo de lançamento deve ser de 45º.
A figura acima mostra o alcance para a mesma velocidade de lançamento. Repare que para os ângulos complementares possuem o mesmo alcance (30º e 60º; 15º e 75º).
4. O LANÇAMENTO HORIZONTAL
O lançamento horizontal é uma parte do movimento oblíquo, ou seja, o corpo já começa o movimento no ponto mais alto da trajetória e executa apenas o movimento de descida.
O sinal da aceleração da gravidade (g) é determinado usando o truque aprendido no movimento oblíquo. O movimento é apenas para baixo. Portanto, como a aceleração da gravidade aponta para baixo (mesmo sentido inicial do movimento, o sinal da aceleração é positivo.)