Aprenda tudo sobre o lançamento oblíquo para a PRF e a física por trás desse movimento. Anote tudo para a prova.
Olá, Estrategista. Tudo joia?
Nessa aula iremos falar sobre o lançamento oblíquo para a prova do concurso PRF. Você sabe que tipo de lançamento é este?
Veja a figura abaixo:
Um lançamento oblíquo nada mais é que um lançamento que pode associado a 2 dimensões: horizontal e vertical. É justamente isso que causa dúvida na maioria dos candidatos, uma vez que os exercícios dessa natureza exigem que o candidato realize a decomposição do lançamento nestas 2 dimensões, sendo inviável realizar a análise sem essa divisão de movimentos.
Sendo assim, para um entendimento como um todo do lançamento oblíquo para a PRF, faz-se necessário analisar os 2 tipos de movimentos separadamente: lançamento horizontal e vertical.
Não vamos aqui nos ater a comprovações físicas, uma vez que o objetivo desta aula é passar o conteúdo e facilitar a aprendizagem para se acertar o máximo de questões na prova da PRF.
Portanto, a respeito do lançamento horizontal, anota-se:
Uma exceção que pode ocorrer é o exercício afirmar que existe uma força de atrito com o ar (força de arrasto). Nesse caso, que acredito ser improvável de se ver em provas de concurso, o enunciado irá apresentar o módulo da aceleração, e o candidato deverá utilizar esta aceleração em valor negativo, utilizando as fórmulas do movimento uniformemente variado.
Como a probabilidade de isso não ocorrer é grande, vamos nos ater a um exemplo que provavelmente você irá encontrar em prova. Um lançamento horizontal a velocidade inicial igual a 36 km/h. Pergunta-se: qual a distância percorrida nos primeiros 10s?
Primeiramente, o que se deve fazer é transformar a velocidade que está em km/h para m/s.
Adendo: Nunca resolva um exercício sem realizar esta transformação (regra básica). Para transformarmos de km/h para m/s, basta dividirmos por 3,6. Logo, estamos falando de uma velocidade inicial de 10 m/s.
Feito! Fácil, não é mesmo? É exatamente isso, estrategista.
Vamos agora falar um pouco mais sobre o lançamento vertical.
No lançamento vertical, em hipótese alguma poderemos nos esquecer da aceleração. Sempre estaremos falando de um movimento acelerado. Caso contrário, seria o caso de uma subida ou uma queda infinita.
Mas antes de falarmos sobre as fórmulas em sim, vamos fazer alguns exercícios de imaginação:
Por que ele não cai nesse momento? Por que ele só irá cair quando a velocidade dele for igual a zero. No momento em que o combustível acaba, apenas a aceleração é zerada, a velocidade ainda está maior que zero (muito maior, inclusive). A partir desse momento, ele continuará subindo, mas de forma desacelerada (por ação da gravidade, a<0).
Imagine que você esteja dirigindo seu veículo em uma estrada plana e acelerando. O que ocorre quando você tira o pé do acelerador? O carro volta pra trás? Ou ele continua indo na mesma direção, porém perdendo velocidade? É o mesmo caso do foguete.
Então vamos a um exemplo prático
Seja um foguete que possui combustível o suficiente para subir durante 10s a uma aceleração de 10 m/s². Pergunta-se: a altura máxima alcançada e o tempo gasto até chegar ao chão novamente.
Vamos lá. Para se resolver este exercício, precisamos decompor os movimentos que este foguete faz:
Perfeito! Metade do exercício está resolvido! Agora o mais fácil: aplicar as fórmulas.
Vamos lá?
Dentre as fórmulas do movimento uniformemente acelerado, 2 variáveis nós não sabemos: velocidade final e distância percorrida. Vamos então calculá-las.
E
Para o segundo movimento, sabemos a aceleração (gravidade), velocidade final e também acabamos de descobrir a velocidade inicial desta subida.
Ora como o fim do primeiro movimento é o início do segundo movimento, a velocidade final calculada no item anterior será a velocidade inicial para este movimento de subida desacelerada. Logo Vi= 100 m/s.
O que falta? Distância e tempo de subida.
Vamos calcular?
Se utilizarmos a fórmula acima, não conseguiremos uma resposta, uma vez que ambas as variáveis que estamos calculando aparecem na fórmula. Logo, iremos utilizar de outra fórmula:
E para o tempo:
O que sabemos deste movimento:
O que não sabemos? Velocidade final e tempo de queda. Vamos lá?
E
Entendido os princípios do movimento vertical e do movimento horizontal, basta associar ambos para entendermos o movimento oblíquo.
A grande questão do movimento oblíquo é que a informação que temos da velocidade inicial é a resultante e não as velocidades horizontais e verticais.
Por conta disso, o exercício irá nos informar 2 dados: velocidade inicial do lançamento e ângulo com o qual esse lançamento ocorreu.
Baseado nessas informações, iremos decompor as velocidades iniciais em x e em y, de acordo com as fórmulas abaixo:
A partir desse ponto, utilizaremos as mesmas fórmulas para o lançamento horizontal e vertical. Vamos a um exemplo?
Um jogador chuta uma bola a uma velocidade inicial de 108 km/h, fazendo um ângulo com a horizontal de 45º. Pergunta: distância da bola até tocar o chão novamente, tempo, e altura máxima atingida.
Para resolver este exercício precisamos realizar um teste de imaginação e decompor as trajetórias
Para o cálculo, sempre iniciaremos pelo movimento vertical.
Lembre-se de transformar a velocidade para m/s.
E para altura:
Portanto, 2 perguntas estão respondidas: altura máxima e tempo. Tempo? Mas nós calcular apenas o tempo de subida?
Exato. Quando a mesma aceleração atua tanto na subida quanto na descida, o tempo de subida = tempo de queda. Não pudemos fazer essa associação no exemplo do foguete, uma vez as acelerações mudavam no trajeto (uma parte era a aceleração do combustível e na outra parte a aceleração da gravidade).
Sendo assim, nesse exemplo em que só atua a gravidade, podemos nos utilizar dessa igualdade. Logo, o tempo total será de:
Para encontrarmos a terceira e última resposta, basta calcularmos a distância percorrida na horizontal durante esse mesmo intervalo de tempo.
Portanto,
E aí, o que achou? Fácil, médio, difícil?
O segredo é a prática, Estrategista. Faça bastante exercícios que irá se tornar um mestre nesse ou em qualquer outro conteúdo.
Quem tem dificuldades em física é quem resolveu poucos exercícios, pense nisso.
Lançamento oblíquo para a PRF certamente será um assunto cobrado em prova. Por mais que tenha dificuldades, não deixe de estudá-lo. Você não quer ficar em desvantagem com seus concorrentes, não é verdade?!
E aí, o que achou do artigo? Deixe seu comentário.
Desejo a você uma boa prova. Um grande abraço.
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