Problemas de movimento de projéteis são comuns em exames de física. Um projétil é um objeto que se move de um ponto para outro ao longo de um caminho. Alguém pode jogar um objeto no ar ou lançar um míssil que viaja em um caminho parabólico até seu destino. O movimento de um projétil pode ser descrito em termos de velocidade, tempo e altura. Se os valores de qualquer um desses fatores forem conhecidos, é possível determinar o terceiro.
Resolver por Tempo
Anote esta fórmula:
Velocidade Final \u003d Inicial Velocidade + (Aceleração Devido à Gravidade * Tempo)
Isto indica que a velocidade final que um projétil atinge é igual ao seu valor inicial de velocidade mais o produto da aceleração devido à gravidade e o tempo em que o objeto está em movimento. A aceleração devido à gravidade é uma constante universal. Seu valor é de aproximadamente 9,8 metros por segundo. Isso descreve a rapidez com que um objeto acelera por segundo se cair de uma altura no vácuo. "Tempo" é a quantidade de tempo que o projétil está em vôo.
Simplifique a fórmula usando símbolos curtos, como mostrado abaixo:
vf \u003d v0 + a * t
Vf, v0 et significam Velocidade Final, Velocidade Inicial e Tempo. A letra "a" é abreviação de "Aceleração Devido à Gravidade". A redução de prazos longos facilita o trabalho com essas equações.
Resolva essa equação para t isolando-a em um lado da equação mostrada na passo anterior. A equação resultante é a seguinte:
t \u003d (vf –v0)
a
Como a velocidade vertical é zero quando um projétil atinge sua altitude máxima (um objeto lançado para cima sempre atinge velocidade zero) no pico de sua trajetória), o valor de vf é zero.
Substitua vf por zero para gerar esta equação simplificada:
t \u003d (0 - v0)
a
Reduza isso para obter t \u003d v0 ÷ a. Isto afirma que, quando você lança ou projeta um projétil diretamente no ar, pode determinar quanto tempo leva para o projétil atingir sua altura máxima quando souber sua velocidade inicial (v0).
Resolva esta equação assumindo que a velocidade inicial, ou v0, seja de 10 pés por segundo, como mostrado abaixo:
t \u003d 10 ÷ a
Dado que a \u003d 32 pés por segundo ao quadrado, a equação se torna t \u003d 10 /32 Neste exemplo, você descobre que um projétil leva 0,31 segundos para atingir sua altura máxima quando sua velocidade inicial é de 10 pés por segundo. O valor de t é 0,31.
Resolva para altura
Escreva esta equação:
h \u003d (v0 * t) + (a * (t *) t) ÷ 2)
Declara que a altura de um projétil (h) é igual à soma de dois produtos - sua velocidade inicial e o tempo em que está no ar, e a aceleração constante e metade da tempo ao quadrado.
Conecte os valores conhecidos para os valores t e v0, como mostrado abaixo: h \u003d (10 * 0,31) + (32 * (10 * 10) ÷ 2)
Resolva a equação para h. O valor é 1.603 pés. Um projétil lançado com uma velocidade inicial de 10 pés por segundo atinge a altura de 1.603 pés em 0,31 segundos.
Dicas
Você pode usar essas mesmas fórmulas para calcular a velocidade inicial de um projétil, se você souber a altura que ela atinge quando é lançada no ar e o número de segundos necessários para atingir essa altura. Simplesmente conecte esses valores conhecidos às equações e resolva para v0 em vez de h.
