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Mecânica e máquinas simples · AP Physics 1 Unit 1 (2D Kinematics)

Simulador de lançamento oblíquo e projéteis

Simulador de lançamento oblíquo e trajetória de projéteis: alcance e altura máxima

  • No navegador
  • Sem cadastro
  • Dedução ao vivo
  • Modo projetor
  • Folha de exercícios A4
Cálculo local · Privado
Laboratório interativo de ciências Cálculos matemáticos e físicos puramente locais no navegador sem coleta de dados pessoais.
Janela de simulação 3D● 60 FPS
Predefinições e armadilhas comuns:

Variáveis de controle do experimento

m/s
°
m
m/s²

Deduções e métricas em tempo real

Tempo de voo t
--
Altura máxima H
--
Alcance horizontal X
--
Velocidade de impacto
--
Dedução de fórmulas em tempo real
Fórmula fundamental: --
Substituição de valores: --
Estado físico: --

Exemplos clássicos e armadilhas de exame

Worked Problem

Problema: A rock is thrown horizontally from a 20m cliff at 15m/s. Find flight time and horizontal range. (g=10m/s²)
Derivação passo a passo:
  1. Vertical fall: h = 0.5gt² => t = sqrt(40/10) = 2s. Horizontal range: X = vx*t = 15*2 = 30m.

Worked Problem

Problema: A ball is kicked at 20m/s at 30° to horizontal. Find max apex height and total range. (g=10m/s²)
Derivação passo a passo:
  1. vy = 20*sin30° = 10m/s, vx = 10sqrt(3) m/s. Apex height H = 10²/(2*10) = 5m. Flight time t = 2s. Range X = 20sqrt(3) ≈ 34.64m.

Folha de investigação em aula e exercícios

Q1. Variant 1: What is the constant ratio between velocity angle tangent tanθ and displacement angle tangent tanα?
Q2. Variant 2: When launched from an elevated cliff (h > 0), is the optimal angle for maximum range still 45°?
Q3. Variant 3: Why is a level bomber directly above its dropped bomb at detonation neglecting drag?

Perguntas frequentes e erros comuns

What does the dual-ball drop experiment prove?
It proves that vertical motion in projectile trajectory is identical to free fall and completely independent of horizontal speed.
How does air resistance alter real-world trajectories?
Air drag reduces range, steepens descent trajectory, and lowers the optimal launch angle from 45° to approximately 38°-42°.
Is projectile motion uniformly accelerated motion?
Yes! Because gravity is constant, acceleration is constant (a = g downward), making it uniformly accelerated curvilinear motion.
Will a dart aimed directly at a monkey hit if the monkey drops at launch?
Yes, always (before hitting ground)! Both dart and monkey accelerate downward at g, maintaining the line of sight.