O sensor Go Direct® Projectile Launcher (GDX-PL) é um dispositivo educativo concebido para lançar projéteis (bolas de aço) e medir simultaneamente o ângulo de lançamento e a velocidade inicial, permitindo o estudo quantitativo da cinemática bidimensional (movimento de projéteis).

É ideal para uso em aulas de física, laboratórios escolares e universitários, demonstrando conceitos como trajetória, alcance, tempo de voo e decomposição de vetores.

O dispositivo liga-se através de Bluetooth® ou via USB a computadores, tablets ou interfaces Vernier (LabQuest etc.).

O que inclui / componentes

O GDX-PL, vêm incluídos os seguintes itens:

• O próprio lançador de projéteis (câmara de lançamento pneumática)
• 6 bolas de aço
• Bomba manual (para pressurizar a câmara)
• 2 pares de óculos de segurança
• Nível (device para verificar horizontalidade)
• Rolo de papel encerado para marcação (waxed marking paper)
• Cabo micro-USB

Também há acessórios opcionais / peças sobressalentes como:

• Time of Flight Pad (acessório para medir tempo de voo)
• Parada de projétil (Projectile Stop)
• Acessório de Independência de Movimento (Independence of Motion Accessory)

Especificações técnicas e características de funcionamento

Faixas e parâmetros medidos

Principais mecanismos / sensores embutidos

• Fotogates internos: dois fotogates posicionados dentro da câmara de lançamento permitem medir o tempo que a bola leva a passar de um para o outro, determinando a velocidade inicial com precisão. 
• Acelerômetros internos: detectam o ângulo de inclinação da câmara em relação à vertical/horizontal, reportando automaticamente o ângulo de lançamento. 
• Sistema pneumático de lançamento: o lançador é pressurizado por ar através da bomba manual; um botão “Arm” e outro “Launch” permitem lançar a bola apenas quando ambos são pressionados simultaneamente (medida de segurança). 
• Controle de pressão / knob Range: um controlo (“range knob”) ajusta a pressão máxima na câmara, influenciando a velocidade de lançamento. 

Ligações / compatibilidade

• Pode ligar-se via Bluetooth® sem fios a dispositivos compatíveis (computador, tablet, etc.). 
• Ou via USB para ligação direta. 
• Funciona com o aplicativo Graphical Analysis da Vernier ou outras plataformas compatíveis para recolha de dados. 

Procedimentos básicos

Guia passo a passo para utilizar o GDX-PL de forma correta:

1. Posicionar o lançador numa superfície plana e fixa (pode prender-se à mesa com braçadeiras). 
2. Conectar a bomba ao lançador.
3. Ligar o sensor (via USB ou ativar Bluetooth).
4. Ajustar o ângulo de lançamento com o parafuso de fixação (rotacionar a câmara para o ângulo desejado).
5. Ajustar a pressão de lançamento (rodar o knob Range) para definir a força.
6. Inserir uma bola de aço dentro da câmara, certificando-se de que fique bem encaixada no fundo.
7. Bomba de ar (manual) até a pressão estabilizar — ouvir pequenos “clicks” de liberação ou esperar alguns instantes para estabilização.
8. Iniciar a recolha de dados no software (antes do lançamento). 
9. Pressionar simultaneamente Arm e Launch para efectuar o disparo da bola. 
10. A bola será lançada e percorre uma trajetória; o software regista velocidade inicial, ângulo, e depois com base nesses dados é possível calcular alcance, tempo de voo, etc.

Cuidados, segurança e manutenção

Segurança

• Use sempre óculos de proteção para os utilizadores e quem estiver por perto. 
• Para lançar, é necessário pressionar ao mesmo tempo os botões “Arm” e “Launch” — mecanismo de segurança para evitar lançamentos acidentais.
• Não colocar face, mãos ou partes do corpo à frente do cano de lançamento.
• Não ultrapassar pressão de 150 psi na câmara.
• Nunca apontar o lançador contra pessoas, animais ou objetos sensíveis.

Manutenção e conservação

• Não guardar o dispositivo sob pressão. Antes de desligar, descarregar a câmara (algumas descargas com lançamentos ou usar botão de libertação de pressão).
• Retirar a bomba quando armazenar.
• As bolas de aço podem corroer — guardar em recipiente hermético, evitar humidade.
• Se houver sujidade no interior da câmara, usar ar comprimido para remover detritos. Se necessário limpar com pano ou solvente leve (evitando danificar o interior).
• Não imergir o lançador em água — não é resistente à água.

Atividades / Experiências possíveis

Com o GDX-PL, pode-se realizar uma ampla gama de experiências didáticas centradas em física de movimento de projéteis:

1. Alcance vs ângulo de lançamento
   • Fixar uma pressão constante e variar o ângulo (por exemplo de 5° em 5° até 70°).
   • Medir a distância alcançada (marcar no papel encerado).
   • Identificar o ângulo ótimo para maior alcance (teoricamente 45° em plano uniforme).
2. Medição da velocidade inicial
   • Com ângulo 0° (horizontal), efetuar vários lançamentos, medir velocidades iniciais (via fotogates internos) e calcular média e desvio padrão.
3. Prever o ponto de aterragem usando a cinemática
   • Com velocidade conhecida, prever onde o projétil cairá (usando fórmulas de movimento horizontal/vertical).
   • Colocar papel ou fita adesiva no local estimado e comparar com o local real.
4. Variação de ângulo + velocidade
   • Lanzar a diferentes ângulos e velocidades (ajustando pressão) e comparar dados com modelo teórico.
5. Tentar atingir um alvo
   • Colocar um alvo (por exemplo um caneco, caixa, ou círculo desenhado) a certa distância e desafiar os alunos a calcularem e acertarem no alvo com um lançamento só.
6. Estudo de variação horizontal e vertical
   • Projetar para frente (ângulo zero) a partir de uma mesa alta; medir tempo de queda (vertical) e distância horizontal percorrida — relacionar com equações de movimento independente nos eixos x e y.
7. Experimentos de independência de movimento
   • Usar o acessório de Time of Flight (se disponível) para medir o tempo total de voo e comparar com cálculos baseados na velocidade inicial e ângulo.
8. Análise estatística e erro experimental
   • Múltiplos lançamentos em mesmas condições, calcular média, variância, erro sistemático e aleatório.
   • Comparar os resultados experimentais com os modelos teóricos, discutir fontes de discrepância (resistência do ar, atrito, pequenos desalinhamentos, imperfeições no lançamento).
9. Extensões e investigações abertas
   • Verificar efeito de variações de pressão (força de lançamento) no alcance.
   • Estudar por que, em ângulos elevados (acima de ~70°), o rendimento pode desviar do modelo ideal (o lançador pneumático pode não seguir perfeitamente o plano vertical).
   • Comparar os dados obtidos com os modelos que incluem resistência do ar.