Modelagem computacional de um simulador numérico em 3D para o movimento de projéteis usando Vpython

Abstract

O presente trabalho visa apresentar o desenvolvimento de um simulador numérico para o lançamento de projéteis por meio de uma animação em 3D. A modelagem 3D é uma tecnologia que permite a criação interativa de objetos em espaço tridimensional virtual por meio de software. Por ser totalmente gratuita, simples e multiplataforma, optamos pelo uso da biblioteca VPython. A modelagem matemática partiu da análise de forças sobre o projétil e da aplicação da Segunda Lei de Newton. A solução numérica foi obtida iterativamente por meio do método de Euler. Comparações entre os resultados numéricos obtidos via método de Euler e soluções analíticas da literatura apresentaram boa proximidade. O uso da modelagem 3D acabou por oferecer uma visualização do fenômeno físico muito mais intuitiva e próxima do mundo real, tornando possível o uso da mesma para fins educacionais. Graças a plataforma Glowscript, o simulador foi disponibilizado na web e pode ser acessado livremente por meio de qualquer dispositivo com acesso a internet.