terça-feira, 13 de janeiro de 2026

Física Aplicada - Aula 12.5 - Lançamento Horizontal

O lançamento horizontal é um movimento realizado por um objeto arremessado na direção horizontal a partir de uma certa altura.
O ângulo de lançamento é nulo, ou seja, paralelo ao solo. A velocidade inicial (v0) é constante na direção horizontal, porém, acelera na direção vertical.
Ainda que receba esse nome, o lançamento horizontal une dois tipos de movimento: de queda livre na vertical e do movimento uniforme na horizontal.
O movimento de queda livre é um movimento que possui ação da gravidade e aceleração constante. Ele é chamado de movimento uniformemente variado (MUV).
Por sua, vez, o movimento horizontal realizado pelo objeto é chamado de movimento uniforme (MU) e não possui aceleração.

Fórmulas de lançamento horizontal
Para calcular o movimento na direção horizontal em função do tempo, utiliza-se a fórmula: 
X(t) = X₀ + V₀ₓ . t Onde: x(t) é a posição do objeto lançado no instante t; x0 é a posição inicial; V é a velocidade horizontal inicial e t é o tempo.
Considerando a posição inicial como zero e, a velocidade horizontal constante, a fórmula se reduz à: X(t) = Vh .t . Sendo Vh a velocidade na direção horizontal, que permanecerá a mesma até o fim do movimento.
Por sua vez, se necessitamos calcular esse movimento em relação à queda livre, ou, na direção vertical e utilizamos a fórmula: y(t) = (g . t²) / 2 Onde: y (t) é a posição vertical do objeto lançado no instante t;  g é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81 m/s²) e t é o tempo.

Considere um móvel P lançado horizontalmente nas proximidades da superfície terrestre. Vamos desprezar a resistência do ar. O movimento de P pode ser considerado como a composição de dois movimentos, um horizontal (Px) e outro vertical (Py).
Movimento vertical: Queda livre
Posição: y = g.t2/2, em metros (m).
Velocidade: vy = g.t, em metros por segundo (m/s).2
Movimento horizontal: Uniforme com velocidade v0  , constante em metros por segundo (m/s).
Posição: x = v0.t, em metros (m)2,
Cálculo do tempo de queda tq:
t2tq quando y = h => h = g.(tq)2/2 => tq = √(2.h/g), em segundos (s)
Cálculo do alcance D:
X = D quando t2tq => D = v0.t, em metros (m).

Observação: No lançamento horizontal trabalhamos com dois eixos, onde o x é o movimento realizado na direção horizontal e y o movimento na direção vertical. No eixo x o movimento é horizontal e a velocidade é constante. Já no eixo y, o movimento é vertical e uniformemente variado com velocidade inicial igual a zero (v=0). Vale lembrar que na queda livre, o corpo está sujeito apenas à aceleração da gravidade.

Exercício 1: Uma bolinha é lançada horizontalmente com velocidade v0 = 8 m/s, de um local situado a uma altura h = 20 m do solo. Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s2. Determine: 
a) o intervalo de tempo decorrido desde o lançamento até a bolinha atingir o solo (tempo de queda); Resolução a:  h = g.(tq)2/2 => tq √(2.h/g) =>tq √(2.20/10) => tq 2 s .
b) a distância D entre o ponto em que a bolinha atinge o solo e a vertical de lançamento (alcance); Resolução b:  D = v0.tq => D = 8.2 => D = 16 m .
c) As componentes vx e vy da velocidade da bolinha no instante em que atinge o solo e o módulo v da velocidade resultante. 
Resolução c: vx = v0 = 8 m/s; 
Resolução c: vy = g.tq => vy = 10.2 => vy = 20 m/s.
Resolução c: v2 = (vx)2 + (vy)2 => v2 = (8)2 + (20)2 => v  21,5 m/s .

Exercício 2:
De uma janela situada a uma altura h = 7,2 m do solo, Pedrinho lança horizontalmente uma bolinha de tênis com velocidade v0 = 5 m/s. A bolinha atinge uma parede situada em frente à janela e a uma distância D = 5 m. Determine a altura H do ponto onde a bolinha colide com a parede. Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s2.
Resolução: D = v0.t => 5 = 5.t => t = 1 s.
y = g.t2/2 => y = 10.(1)2/2 => y = 5 m.
H = h - y => H = 7,2 - 5 => H = 2,2 m.


Exercício 3: (Famema/2017) Um helicóptero sobrevoa horizontalmente o solo com velocidade constante e, no ponto A, abandona um objeto de dimensões desprezíveis que, a partir desse instante, cai sob ação exclusiva da força peso e toca o solo plano e horizontal no ponto B. Na figura, o helicóptero e o objeto são representados em quatro instantes diferentes. Considerando as informações fornecidas, é correto afirmar que a altura h de sobrevoo desse helicóptero é igual a ?
A) 200 m.
B) 220 m.
C) 240 m.
D) 160 m.
E) 180 m.
Resolução: Os intervalos de tempo entre A e C, entre C e D e entre D e B, são iguais, pois a velocidade é constante e a distância é a mesma (d). Daí, tem-se que, considerando o intervalo AC:
y = g.t2/2 => 20 = 10.(t)2/2 =>  20 . 2 = 10.(t)2 =>  40 / 10 = (t)2 =>  t= 4 => T = 2s. Tempo necessário para percorrer a distância (d).
Agora, percebe-se que para o objeto tocar o solo percorrer a será de 3 d. Logo o tempo será 3x maior. 
T = 3 . 2s => T = 6s.
Calculando o valor de h: h = g.t2/2 => h = 10.(6)2/2 => h = 10.(36)/2 => h = 10. 18 => h = 180 m.

© Direitos de autor. 2026: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/01/2026

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