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É chamado de lançamento oblíquo o lançamento de qualquer objeto cuja velocidade inicial forme um ângulo diferente do reto com a superfície da Terra.
Aqui é considerado apenas o caso sem atrito, ou seja, despreza-se a resistência do ar, além de desprezarmos a variação da gravidade com a altura. Isto é, este estudo serve para objetos que tenham formatos tal que sofram pouco atrito aerodinâmico, como por exemplo uma flecha, e somente para movimentos próximos a superfície da Terra.
Esta metodologia não pode ser usada para tratar o movimento de um foguete, por exemplo, pois no caso do movimento de um foguete a gravidade mudará de acordo com a altura da trajetória e o atrito aerodinâmico dependerá do formato do foguete, não sendo possível desprezar tais características do movimento.
Lançamento Oblíquo no Vácuo
Neste tipo de lançamento a aceleração é devida apenas à gravidade da Terra.
Para facilitar a análise destes tipos de problemas, separa-se o movimento em duas componentes:
- Na horizontal (projeção em \(x\) )
- o móvel descreve um movimento retilíneo e uniforme .
- Na vertical (projeção em \(y\) )
- o móvel descreve um movimento retilíneo uniformemente variado , análogo ao lançamento vertical no vácuo.
A figura acima ilustra um lançamento oblíquo. Se a velocidade \(v_0\) for decomposta no eixo \(x\) , \(v_{0x} = v_0 cos(\alpha_0)\) , e no eixo \(y\) , \(v_{0y} = v_0 sen(\alpha_0)\) , as seguintes funções horárias das posições podem ser escritas: \begin{align} y(t) &= y_0 + v_0 sen(\alpha_0) t - g\frac{t^2}{2} \notag \\ x(t) &= x_0 + v_0 cos(\alpha_0) t \notag \end{align} Já as equações horárias das velocidades são: \begin{align} v_y(t) &= v_0 sen(\alpha_0) - gt \notag \\ v_x(t) &= v_0 cos(\alpha_0) \notag \end{align}
No lançamento oblíquo, no caso particular onde o móvel retorna à mesma altura de onde foi lançado, para uma dada velocidade inicial \(v_0\) que faz um ângulo \(\alpha_0\) com a horizontal, o alcance \(\Lambda\) é $$ \Lambda = \frac{v_0^2 sen(2 \alpha_0)}{g} $$ e a altura máxima \(H\) é $$ H = \frac{(v_0 sen(\alpha_0))^2}{2 g}.$$
É importante ressaltar também, que:- 1) O alcance é máximo quando \(\alpha_0 = 45^o\) .
- 2) Ângulos de lançamento complementares, isto é, onde a soma dos ângulos é igual a \(90^o\) , resultam no mesmo alcance. Por exemplo, o lançamento de um objeto com um ângulo de \(30^o\) terá o mesmo alcance se for lançado a \(60^o\) .
- 3) O lançamento horizontal é um caso particular do oblíquo, onde um objeto é lançado com velocidade inicial horizontal do alto, por exemplo, de um prédio.
