Influência da Resistência do Ar no Movimento Anômalo de um Projétil - Patrícia Paula Fernandes Oliveira (Universidade Federal do Amazonas, 2016)
O estudante do curso de física, em particular, e mesmo no ensino médio, estuda como sistema simples e de certa forma realista para certas classes de objetos o movimento de um projétil. Trata-se de um problema trivial que tem como meta calcular, por exemplo, o tempo total de percurso (T), altura máxima (H) e alcance (R). Por outro lado, anos atrás Walker estudou este problema e verificou que o módulo do vetor deslocamento em função da coordenada x, isto é, r(x), é função crescente e atinge o seu valor máximo r(x=A)=A. Mas para certos valores do ângulo de lançamento observou-se que r(x) cresce, atingindo um máximo local no certo valor de x<R, decrescendo ligeiramente atingindo também um mínimo local e depois cresce monoticamente até atingir o seu valor máximo global em x=A. A este fenômeno, estes autores denominaram de INDO E VINDO, e podemos interpretar fisicamente, colocando o referencial em cima da partícula em deslocamento e tem-se a impressão real para este valor particular do ângulo, que estamos inicialmente se afastando da origem ao longo do vetor deslocamento, depois voltamos para a origem e finalmente se afastamos atingindo o seu valor máximo em x=R. No problema real, na natureza, o movimento de um projétil é influenciado pela resistência do ar, que cálculo aerodinâmico mostra que a força de arraste (contrária ao movimento) é proporcional a velocidade elevada a uma certa potência n (i.e., Fr=AV^n). É devido a esta força que o movimetno de um pára-quedista, por exemplo, proporciona a ele descer com certa velocidade constante e moderada a fim de não ocorrer nenhuma fratura (!). Assim sendo, investigaremos o fenômeno anômalo do movimento do projétil como uma função dos parâmetros envolvidos no problema (i.e., constante R, potência n, e ângulo de lançamento).