FQA10_ AL1.1_Movimento num plano inclinado
Lurdes Henriques
Created on June 5, 2022
More creations to inspire you
AC/DC
Presentation
THE MESOZOIC ERA
Presentation
ALL THE THINGS
Presentation
ASTL
Presentation
ENGLISH IRREGULAR VERBS
Presentation
VISUAL COMMUNICATION AND STORYTELLING
Presentation
GROWTH MINDSET
Presentation
Transcript
Movimento num plano inclinado: Variação da energia cinética e distância percorrida
ATividade Laboratorial 1.1
Questão - problema:
Um veículo, inicialmente no cimo de uma rampa, é destravado acidentalmente e começa a descer a rampa. Como se relaciona a variação de energia cinética do centro de massa do veículo com adistância percorrida sobre a rampa?
Objetivo geral
• Estabelecer a relação entre variação de energia cinética e distância percorrida num plano inclinado e utilizar processos de medição e de tratamento estatístico de dados.
Aprendizagem Essencial:
Estabelecer, experimentalmente, a relação entre a variação de energia cinética e a distância percorrida por um corpo, sujeito a um sistema de forças de resultante constante, usando processos de medição e de tratamento estatístico de dados e comunicando os resultados.
- Identificar medições diretas e indiretas.
- Efetuar medições diretas usando balanças, escalas métricas e cronómetros digitais.
- Indicar valores de medições diretas para uma única medição (massa, comprimento) e para um conjunto de medições efetuadas nas mesmas condições (intervalos de tempo).
- Determinar o desvio percentual (incerteza relativa em percentagem) associado à medição de um intervalo de tempo.
- Medir velocidades e energias cinéticas.
- Construir o gráfico da variação da energia cinética em função da distância percorrida sobre uma rampa e concluir que a variação da energia cinética é tanto maior quanto maior for a distância percorrida.
Metas
Manual pág. 56
preparação da ATividade Laboratorial
Responde às questões pré laboratoriais:
6. Como se pode determinar experimentalmente o valor da velocidade do carrinho no instante em que atravessa a célula fotoelétrica?
5. Classifique as grandezas referidas na questão 4 em diretas ou indiretas.
4. Que grandezas devem ser medidas para determinar a energia cinética do carrinho?
3. Onde é que o carrinho atingirá maior velocidade: quando vai a meio da rampa ou na sua base? E onde terá maior energia cinética?
2. Represente e identifique as forças que atuam sobre o carrinho.
1. Um carrinho, redutível a uma partícula, é largado do cimo de uma rampa. Como varia a velocidade durante a descida? E a energia cinética?
https://youtu.be/XfAFarDUCNM
https://youtu.be/nbuDDaHxAq8
Visualiza os vídeos
Rumo ao laboratório
Refletir e construir o procedimento experimental…
Manual pág. 57
execução da ATividade Laboratorial
- Plano inclinado;
- Unidade portátil TI-Nspire;
- Lab Cradle;
- Régua ou craveira;
- Célula fotoelétrica (Photogate);
- Carrinho (de atrito reduzido) com tira opaca estreita;
- Suportes;
- Garras;
- Transferidor;
- Balança.
Materiais
esquema de montagem
- Identificar e registar as características de todos os instrumentos de medição e as respetivas incertezas de leitura, no tabela 1.
- Medir a massa do carrinho e registar o valor no tabela 2.
- Efetuar a montagem do plano inclinado, registando a sua inclinação, ou seja, o valor do ângulo que o plano faz com a horizontal, no quadro 2.
- Colocar a célula fotoelétrica no plano inclinado de modo que a tira opaca a intercete durante a passagem.
- Colocar a unidade portátil no Lab Cradle e ligar a célula a um dos canais digitais do Lab Cradle.
- No écran escolher o ícone
- Para iniciar pressionar a seta verde e largar o carrinho do topo do plano inclinado de modo a percorrer 80 cm (garantir que parte do repouso). Os valores de tempo e velocidade surgem de imediato numa tabela.
- Copiar os dados que constam em B2U (tempo em que a célula esteve bloqueada) para o tabela 2.
- Repetir o ensaio 3 vezes.
- Registar a distância (d) percorrida pelo carrinho (entre a posição inicial e a posição da célula fotoelétrica).
- Repetir o procedimento para mais quatro distâncias percorridas diferentes. (70 cm, 60 cm; 50 cm; 40 cm e 30 cm)
procedimento experimental
- Não esquecer de determinar a massa do carrinho.
- A célula deve ser colocada perpendicularmente à tira opaca porque para o cálculo da velocidade usa-se a medida do comprimento da tira. Não ficando a célula perpendicular à tira, a distância percorrida pela tira, entre o corte e a reposição do feixe de luz, é ligeiramente maior do que o comprimento da tira opaca.
- Garantir que o carrinho parte do repouso.
- Largar três vezes o carrinho da mesma posição.
cuidados a ter
Manual pág. 58
Registo e tratamento de resultados
Registo de Resultados
Tabela 2 - Registo e tratamento de resultados
Registo e tratamento de resultados
- Determine a incerteza relativa, em percentagem, associada ao valor mais provável dos intervalos de tempo para cada posição.
- Calcule os valores da velocidade do carrinho, ao atravessar a célula fotoelétrica, e da energia cinética do carrinho em cada posição.
- Utilizando a calculadora gráfica ou uma folha de cálculo ou ainda uma folha de papel milimétrico, trace o gráfico da variação da energia cinética do carrinho em função da distância percorrida na rampa e determine a equação da reta ou o declive da reta que melhor se ajusta ao conjunto de pontos experimentais.
- Deduza a expressão que permite determinar teoricamente o declive da reta que se obtém ao traçar o gráfico da variação da energia cinética do carrinho em função da distância percorrida.
- Compare o declive da reta obtida (experimentalmente) com o valor previsto teoricamente, determinando o erro relativo em percentagem.
- Pela análise do gráfico, qual a relação entre a variação da energia cinética de translação do carrinho e a distância percorrida ao longo do plano inclinado?
- Tire conclusões sobre o gráfico obtido se usasse um carrinho igual, mas descendo um plano com maior inclinação.
- Tire conclusões sobre o gráfico obtido se usasse a mesma inclinação, mas um carrinho de massa maior
Análise e discussão
Grupo 4
Grupo 3
Grupo 2
Grupo 1
Turno 1
Grupo 4
Grupo 3
Grupo 2
Grupo 1
Turno 2
Turno 1
Turno 2
VS
MATRIZ PARA AUTO-AVALIAÇÃO
Manual pág. 58
Resolverquestõespós laboratoriais