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FÍSICA APLICAÇÃO EM PROJETO

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Mensagem por jailson costa leal Seg 21 Dez 2015, 08:54

Olá pessoal, estou com um projeto e preciso da ajuda de vocês.
Vou construir um lançador de objetos, vai ser tudo manual msm, e o objetivo é lançar uma bola de papel o mais longe possível e também tenho que ter controle sobre essa distância, caso seja pedido um valor qualquer antes.
Vou utilizar um elástico, aqueles de estilingue, cano pvc e apoiar em uma base que eu possa controlar o ângulo. 
Como sabemos no lançamento oblíquo o objeto tem seu alcance máximo quando o ângulo de tiro é de 45º graus. 
Pois bem, vamos começar a brincadeira...
A equação do alcance no lançamento oblíquo é:

d = V².sen(2β)/g

esse beta é o ângulo de lançamento com a superfície . 
esse V é a velocidade inicial do lançamento. 
Agora preciso descobrir justamente esse V. 
Acompanhem meu raciocínio. 
A força aplicada ao objeto é a força elástica, então tenho que descobrir a constante do elástico, blz. Após isso, dependendo da deformação que eu aplicar ao elástico, ele vai transferir uma força diferente ao papel. 
Fel = K.x, Fel(força elástica); k(constante); x(deformação)
Digamos que eu já descobri o valor de K = 1 N/m, também suponhamos que deformo o elástico em 0,1 m. 
Fel = 0,1 N essa é a força que vai ser aplicada ao papel. 
Para descobrir a velocidade que o papel deixa a lançador, tenho que considerar o tempo que essa força é aplicada à bolinha de papel. 
F = m.a , quero descobrir a aceleração que a força exerce no objeto. Fel = m.a, considerando m =  4,67 gramas por folha
a = 0,1 N/4,67.10-³) m = 21,73 m/s² 
Para o MUV temos:
V² = Vo² + 2.a.S , Vo = 0 ; S é o espaço que a força percorre sobre o objeto, que no caso vou considerar igual a deformação da mola. 
V² = 2.21,73.0,1 ; Vo = 2,0847 m/s , no caso essa vai ser minha velocidade inicial do lançamento, a velocidade que o objeto deixa a máquina. 
É isso galera, quero saber a opinião de vocês a respeito do meu raciocínio, quero que apontem os erros e onde posso corrigir. 
Também pensei em relacionar a força com a energia cinética, igualando Ec = T(trabalho), mas achei mais confuso. 
POR FAVOR VAMOS PENSAR!!

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Mensagem por Elcioschin Seg 21 Dez 2015, 09:40

Fiz pequenas melhorias no seu texto relativos à fórmulas e unidades de medida

Apenas um cuidado: todos os seus cálculos desprezam a resistência do ar.
Para que seus cálculos sejam o mais próximo possível da realidade a bola de papel deve ser a menor possível: com isto você reduz a força de arraste do ar, que depende da área do círculo máximo da esfera.
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Mensagem por jailson costa leal Seg 21 Dez 2015, 18:03

Eu pensei nessa força de arrasto, mas achei melhor não aplicar. Não ainda.
Quero ver primeiro a diferença dos cálculos para os primeiros resultados, até pq uma bola de papel não tem uma superfície bem definida então são tantas a variáveis a se considerar que prefiro não acrescentar mias nada. 
Minha dúvida está no calculo da força aplicada pela mola.

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Mensagem por Elcioschin Seg 21 Dez 2015, 19:17

Quanto mais lisa for a bola mais próximo das suas contas será o resultado prático.
As rugosidades aumentam o arrasto e podem até mudar a trajetória . Quem sabe você consegue uma bolinha de plástico lisa?
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