Atividade laboratorial

💡 A pergunta desta atividade

Larga um carrinho numa rampa: ele ganha velocidade. Quanta energia cinética ganha a cada metro que desce? Vais descobri-lo medindo, passo a passo, como num laboratório a sério. Cada quadro explica um passo; carrega em ⛶ Ecrã inteiro para o projetares na aula.

📐 Formulário (só as fórmulas das metas) — clica para abrir
Seno e cosseno (triângulo retângulo)
sen θ = cateto opostohipotenusa
cos θ = cateto adjacentehipotenusa
no plano: sen θ = hL (calculadora em graus)
Valor mais provável (média)
x̄ = x1 + x2 + x33
xi cada medição
Incerteza de leitura (1 medição)
digital: u = menor divisão
analógico: u = ½ menor divisão
depende do instrumento
Incerteza de observação (várias medições)
u = |xi − x̄|máx
maior desvio em relação à média
Resultado da medição
x = x̄ ± u
valor ± incerteza
Desvio percentual
ur = ux̄ × 100
quanto menor, mais precisa a medição
Velocidade média (intervalo curto)
v = DΔt
D largura da tira; Δt tempo no feixe
Energia cinética
Ec = ½ m v²
m massa; v velocidade
Variação da energia cinética
ΔEc = WR = FR d
declive de ΔEc(d) = FR

🎯 No fim deves saber

  • calcular o seno e o cosseno (e o ângulo) com a calculadora em graus;
  • distinguir medições diretas e indiretas e medir massas, comprimentos e tempos;
  • indicar o resultado de uma medição (incerteza de leitura) e de várias (média e incerteza de observação) e calcular o desvio percentual;
  • obter velocidades e energias cinéticas com uma célula fotoelétrica;
  • construir o gráfico ΔEc(d) e interpretar o declive (força resultante e atrito).
0

🧠 A física por trás, em 1 minuto

FₐN
1 · As forças e o seno e o cosseno

O peso P (seta azul-escura) separa-se em Pt e Pn. Arrasta (ou toca em) cada símbolo para o sítio certo.

PPtPn
sen θ =
cos θ =
Certo! O peso P é a seta mais comprida (vertical); Pt está ao longo do plano e Pn é perpendicular. Logo Pt = P sen θ e Pn = P cos θ, com P = m g.
Massa m (kg)
sen θ
Pt = m g sen θ = × 9,8 × = N
Pn = m g cos θ = N

✋ Prevê: a reação normal N realiza trabalho no movimento ao longo do plano?

N é perpendicular ao plano: α = 90° ⇒ cos 90° = 0 ⇒ WN = 0.
2 · A descer

O que faz o carrinho descer é a componente do peso ao longo do plano. Sem atrito, a aceleração é independente da massa.

sen θ
a = g sen θ = 9,8 × = m s-2

✋ Prevê: duplicando a massa do carrinho (sem atrito), a aceleração…

m a = m g sen θ: a massa cancela-se.
d
3 · O trabalho

A força resultante realiza trabalho ao longo da distância d: WR = FR d.

Atrito Fa (N)
Distância d (m)
FR = m g sen θ − Fa = − = N
WR = FR d = J

✋ Prevê: se o atrito aumentar, o trabalho da resultante…

FR = m g sen θ − Fa diminui, logo WR também.
ΔEc
4 · Teorema da Energia Cinética

Partindo do repouso, ΔEc = WR. A célula mede v = D/Δt num intervalo curto.

Distância d (m)
Massa m (kg)
ΔEc = WR = J
v = 2 ΔEcm = m s-1

✋ Prevê: se d duplicar (mesma força resultante), ΔEc…

ΔEc = FR d é diretamente proporcional a d.
d (m)ΔEc (J)0,20,40,60,8declive = F_R
5 · O gráfico

Com 5 distâncias igualmente espaçadas, os pontos (d; ΔEc) ficam sobre uma reta que passa na origem.

Atrito Fa (N)
declive = FR = N

✋ Prevê: a reta passa pela origem porque…

se d = 0 não há trabalho nem variação de energia cinética.
d (m)ΔEc (J)0,20,40,60,8idealcom atrito
6 · O atrito

Sem atrito o declive é m g sen θ (verde). Com atrito é menor (vermelho): a diferença é Fa.

Atrito Fa (N)
Fa = m g sen θ − declive = − = N

✋ Prevê: com atrito, o declive medido, comparado com m g sen θ, é…

FR = m g sen θ − Fa < m g sen θ.
1

🎯 O que vamos fazer — fá-lo tu, passo a passo

célula
1 · Larga o carrinho

Vais fazer a experiência tu mesmo, passo a passo. Carrega em Largar: o carrinho desce e a tira preta corta o feixe da célula fotoelétrica. O cronómetro mostra quanto tempo o feixe esteve tapado.

35,7 mscélula
2 · Calcula a velocidade

A tira tem D = 5,0 cm = 0,050 m e o tempo foi Δt = 35,7 ms = 0,0357 s.

v = DΔt

m s-1
v = 0,0500,0357 = 1,40 m s-1.
35,7 mscélula
3 · Calcula a energia cinética

O carrinho tem m = 0,500 kg e v = 1,40 m s-1.

Ec = ½ m v²

J
Ec = ½ × 0,500 × 1,40² = 0,49 J.
35,7 mscélula
4 · Prevê o que vais descobrir

Na atividade vais repetir isto para 5 distâncias e fazer o gráfico de ΔEc em função de d.

✋ Prevê: se a distância percorrida d duplicar, a energia cinética ganha…

ΔEc = FR d: é diretamente proporcional a d. É isto que vais confirmar!
2

🧰 O material: monta tu, peça a peça (e fica a saber para que serve)

?
1 · Coloca a peça (1 de 7)

Precisas de um sítio por onde o carrinho desça. Arrasta (ou toca em) a peça certa para a zona a piscar.

🛤️ Rampa graduada🌡️ Termómetro🧲 Íman
Rampa graduada em cm: é por onde o carrinho desce e a sua régua serve para medir a distância percorrida d.
?
2 · Coloca a peça (2 de 7)

A rampa está no ar! Precisas de algo que levante uma ponta e dê a inclinação.

🪝 Dinamómetro🧲 Íman🧱 Suporte
Suporte: levanta uma ponta e fixa a altura h. Assim a inclinação fica definida: sen θ = hL.
?
3 · Coloca a peça (3 de 7)

Agora falta o corpo que vai descer a rampa e do qual queres medir a energia.

🪝 Dinamómetro🚃 Carrinho com tira🌡️ Termómetro
Carrinho de massa m (podes juntar massas marcadas): é o corpo em estudo. A tira preta opaca por cima vai tapar o feixe da célula.
?
4 · Coloca a peça (4 de 7)

Como medir a velocidade do carrinho ao passar num ponto? Precisas de um sensor que «veja» a tira a passar.

🚦 Célula fotoelétrica🌡️ Termómetro🧲 Íman
Célula fotoelétrica: emite um feixe de luz. Quando a tira o tapa, «dispara» o cronómetro. Mede-se assim uma velocidade média num intervalo muito curto.
?
5 · Coloca a peça (5 de 7)

A célula só avisa: quem mostra o tempo durante o qual o feixe esteve tapado?

🧲 Íman🌡️ Termómetro⏱️ Cronómetro digital
Cronómetro digital (modo «tempo de passagem»): mostra o tempo Δt que o feixe esteve tapado, com resolução de 0,1 ms.
0,0 ms?
6 · Coloca a peça (6 de 7)

Para a energia cinética precisas da massa m: que instrumento usas?

🌡️ Termómetro⚖️ Balança🪝 Dinamómetro
Balança: mede a massa m do carrinho (já com a tira e as massas), com incerteza ± 0,1 g. Converte para kg!
0,0 ms500,0 g?
7 · Coloca a peça (7 de 7)

Falta a largura D da tira preta (para v = D/Δt). Que instrumento mede pequenos comprimentos com precisão?

📏 Paquímetro🧲 Íman🪝 Dinamómetro
Paquímetro: mede a largura D da tira preta (resolução de 0,05 mm). ⚠️ A tira deve ser opaca e estreita, por cima do carrinho, à altura do feixe.
📐

📐 Seno e cosseno em 40 segundos (para não te perderes nas contas)

θcateto adjacentecateto opostohipotenusa
1 · Os três lados

Num triângulo retângulo o ângulo θ separa os lados em três: a hipotenusa é a mais comprida (em frente ao ângulo reto); o cateto oposto está em frente a θ; o cateto adjacente toca em θ.

Ângulo θ (°)

✋ Prevê: qual é o cateto oposto a θ?

o cateto oposto está em frente a θ: aqui, o vertical. O mais comprido é a hipotenusa.
θcateto adjacentecateto opostohipotenusa
2 · O seno

sen θ = cateto opostohipotenusa. No plano inclinado: o oposto é a altura h e a hipotenusa é o comprimento L da rampa.

Ângulo θ (°)
sen θ = hL = 1,20 =

✋ Prevê: num plano com h = 0,30 m e L = 1,20 m, sen θ vale…

sen θ = 0,30 / 1,20 = 0,25 (nunca pode ser maior que 1).
θcateto adjacentecateto opostohipotenusa
3 · O cosseno

cos θ = cateto adjacentehipotenusa. É o cosseno que dá a componente do peso contra o plano: Pn = m g cos θ.

Ângulo θ (°)
cos θ =  ·  sen θ =

✋ Prevê: quando θ aumenta, o cosseno…

cos 0° = 1 e cos 90° = 0: diminui. (O seno faz o contrário: aumenta de 0 a 1.)
θcateto adjacentecateto opostohipotenusa
4 · Na calculadora

1.º põe a calculadora em graus (DEG). Depois: sin ( θ ) ⏎ dá o seno; cos ( θ ) ⏎ dá o cosseno. Para obter o ângulo a partir do seno usa sin⁻¹ (arcsen).

Ângulo θ (°)
sin() =
cos() =
sin⁻¹() = °

✋ Prevê: se a calculadora estiver em radianos, sin(30) dá…

em radianos 30 é um ângulo enorme: sin(30 rad) = −0,988. Confirma sempre o modo DEG.
3

📐 Passo 1 — Montar o plano e medir a altura

hL (comprimento)θ
Mede h e L e calcula sen θ
  1. Apoia a ponta de cima da rampa no suporte e fixa a ponta de baixo (não pode deslizar).
  2. Com a fita métrica, mede a altura h na vertical (do tampo da mesa à parte de cima da rampa).
  3. Mede o comprimento L da rampa.
  4. Calcula sen θ = hL.
💡 Mede a altura duas vezes e confirma que o suporte não escorregou entre ensaios.
🧩 Pormenor que conta: h mede-se na vertical, nunca ao longo da rampa.

A rampa tem L = 120,0 cm e mediste h = 30,0 cm.

sen θ = hL

sen θ = 30,0120,0 = 0,250.
hL (comprimento)θ
Calcula o ângulo θ

Com a calculadora em graus: θ = sen⁻¹(sen θ).

°
θ = sen⁻¹(0,250) = 14,5°.
hL (comprimento)θ
Incerteza de leitura da fita

✋ Prevê: a fita métrica tem divisões de 1 mm. A incerteza de leitura é…

instrumento analógico: u = ½ menor divisão = 0,5 mm ⇒ h = (30,00 ± 0,05) cm.
4

⚖️ Passo 2 — Medir a massa do carrinho e a largura da tira

500,0 gbalança digitalm = (500,0 ± 0,1) gD = 5,000 cmpaquímetro
Converte a massa para o SI
  1. Pesa o carrinho já com a tira e as massas que vais usar. Lê a balança com o carrinho parado.
  2. Com o paquímetro, mede a largura D da tira (a dimensão que vai atravessar o feixe). Não aperta demasiado!
  3. Regista os valores com a incerteza.
⚠️ Converte para o SI antes de calcular: 500,0 g = 0,5000 kg; 5,000 cm = 0,05000 m.
🧩 Pormenor que conta: pesa o carrinho com a tira e as massas que vais usar.

A balança marcou 482,6 g.

kg
482,6 g = 482,61000 = 0,4826 kg.
500,0 gbalança digitalm = (500,0 ± 0,1) gD = 5,000 cmpaquímetro
Converte a largura da tira

O paquímetro leu 4,95 cm.

m
4,95 cm = 4,95100 = 0,0495 m.
500,0 gbalança digitalm = (500,0 ± 0,1) gD = 5,000 cmpaquímetro
Incerteza da balança

✋ Prevê: a balança é digital e a menor divisão é 0,1 g. A incerteza de leitura é…

instrumento digital: u = menor divisão = 0,1 g.
5

📍 Passo 3 — Marcar a largada e posicionar a célula

d (distância percorrida)marca de largadafeixe
Escolhe as 5 distâncias
  1. Fixa a célula a meio da rampa, perto do fim, e não a mexas mais durante toda a experiência.
  2. Alinha o feixe com a tira: o carrinho deve cortá-lo bem a meio, sem tocar na célula.
  3. Faz marcas de largada com fita-cola, a distâncias igualmente espaçadas da célula.
  4. A distância d é medida sempre do mesmo ponto do carrinho (a tira) à célula.
💡 Marcas com igual espaçamento facilitam o gráfico e o tratamento dos dados.
🧩 Pormenor que conta: mede d sempre até ao mesmo ponto do carrinho (a tira).

5 distâncias igualmente espaçadas, de 0,20 a 0,80 m, são 4 intervalos iguais.

espaçamento = dmáx − dmínn.º de intervalos

m
0,80 − 0,204 = 0,15 m: 0,20 · 0,35 · 0,50 · 0,65 · 0,80 m.
d (distância percorrida)marca de largadafeixe
Onde se mede d?

✋ Prevê: a distância d mede-se…

se mudares o ponto de referência cometes um erro sistemático.
6

▶ Passo 4 — Largar o carrinho (como fazer e como NÃO fazer)

trava / réguasem empurrar!
Como se larga o carrinho
✅ Faz assimSegura o carrinho com uma régua ou trava na marca e retira-a de lado, sem o empurrar.
Larga sempre da mesma maneira.
❌ EvitaLargar «com a mão» e dar um impulso sem querer.
Trocar de carrinho ou de tira a meio.
⚠️ A tira não pode tocar na célula nem o carrinho ser travado antes do feixe.
🧩 Pormenor que conta: se o carrinho tocar na célula ou saltar da rampa, repete essa largada.

✋ Prevê: como deves largar o carrinho?

com impulso, a velocidade inicial já não é zero e ΔEc deixa de ser igual a Ec final.
trava / réguasem empurrar!
E se algo correr mal?

✋ Prevê: o carrinho tocou na célula e saltou da rampa. O que fazes?

um ensaio com problema não conta: repete-o.
7

⏱ Passo 5 — Ler o cronómetro e repetir 3 vezes

35,9 ms1.ª2.ª3.ª35,935,635,6média = 35,7 ms
Calcula o valor mais provável
  1. Larga o carrinho da primeira marca e lê o tempo no cronómetro (é o tempo de passagem da tira).
  2. Repete 3 vezes, sem mexer em nada, e regista os 3 valores.
  3. Calcula o valor mais provável (média) e a incerteza de observação.
💡 Se um valor destoar muito dos outros, repete essa largada (o impulso ou o alinhamento falharam).
🧩 Pormenor que conta: se os 3 tempos diferirem muito, procura a causa antes de fazer a média.

Leste 35,9 ms, 35,6 ms e 35,6 ms.

Δt̄ = Δt1 + Δt2 + Δt33

ms
35,9 + 35,6 + 35,63 = 35,7 ms.
35,9 ms1.ª2.ª3.ª35,935,635,6média = 35,7 ms
Calcula a incerteza de observação

u = |Δti − Δt̄|máx (o maior desvio).

ms
desvios 0,2 · 0,1 · 0,1 ⇒ u = 0,2 ms; resultado Δt = (35,7 ± 0,2) ms.
35,9 ms1.ª2.ª3.ª35,935,635,6média = 35,7 ms
Calcula o desvio percentual

ur = uΔt̄ × 100

%
0,235,7 × 100 = 0,6 %.
8

🧮 Passo 6 — Da leitura do cronómetro à energia cinética

Δt̄ = 35,7 msmedidov = D/Δt̄= 1,40 m/sEc = ½ m v²= 0,49 Jda leitura à energiaD = 0,05000 m · m = 0,5000 kg(a passagem repete-se a cada animação)
Do tempo à velocidade
  1. Velocidade: a tira (largura D) demorou Δt̄ a passar ⇒ v = DΔt̄.
  2. Energia cinética: Ec = ½ m v². Como parte do repouso, ΔEc = Ec.
⚠️ O tempo está em ms: 35,7 ms = 35,7×10-3 s. Esquecer isto dá velocidades 1000 vezes erradas!
💡 Isto é uma medição indireta: não mediste v nem Ec diretamente; calculaste-as a partir de D, Δt e m (medições diretas).
🧩 Pormenor que conta: guarda 3 ou 4 algarismos significativos em v e arredonda só no fim.

v = DΔt̄, com D = 0,05000 m e Δt̄ = 35,7 ms.

m s-1
0,05000 m35,7×10-3 s = 1,40 m s-1.
Δt̄ = 35,7 msmedidov = D/Δt̄= 1,40 m/sEc = ½ m v²= 0,49 Jda leitura à energiaD = 0,05000 m · m = 0,5000 kg(a passagem repete-se a cada animação)
Da velocidade à energia

ΔEc = ½ m v², com m = 0,5000 kg.

J
½ × 0,5000 × 1,40² = 0,49 J.
Δt̄ = 35,7 msmedidov = D/Δt̄= 1,40 m/sEc = ½ m v²= 0,49 Jda leitura à energiaD = 0,05000 m · m = 0,5000 kg(a passagem repete-se a cada animação)
Prevê

✋ Prevê: se Δt for menor (carrinho mais rápido), a velocidade…

v = D/Δt: Δt menor, v maior.
9

📋 Passo 7 — Repetir para 5 (ou mais) distâncias e organizar a tabela

d (m)Δt̄ (ms)v (m/s)ΔEc (J)0,2056,30,8880,1970,3046,11,0850,2940,4039,61,2630,3990,5035,71,4010,4900,6032,71,5290,5840,7030,21,6560,6850,8028,51,7540,769
Calcula uma linha da tabela
  1. Repete os passos 4 a 6 para cada distância (3 largadas em cada).
  2. Para cada d calcula Δt̄, v e ΔEc e escreve numa tabela.
  3. Mantém sempre a mesma massa, o mesmo ângulo e a mesma tira: só muda d.
💡 Faz as contas à medida que recolhes dados: se um ponto «saltar» da tendência, repetes essa distância logo.
🧩 Pormenor que conta: faz a tabela à medida que recolhes os dados.

Numa linha, d = 0,50 m e ΔEc = 0,49 J.

ΔEcd

N
0,490,50 = 0,98 N.
d (m)Δt̄ (ms)v (m/s)ΔEc (J)0,2056,30,8880,1970,3046,11,0850,2940,4039,61,2630,3990,5035,71,4010,4900,6032,71,5290,5840,7030,21,6560,6850,8028,51,7540,769
O que esperar nas linhas

✋ Prevê: em todas as linhas, ΔEc/d deve ser…

ΔEc = FR d ⇒ ΔEc/d = FR.
d (m)Δt̄ (ms)v (m/s)ΔEc (J)0,2056,30,8880,1970,3046,11,0850,2940,4039,61,2630,3990,5035,71,4010,4900,6032,71,5290,5840,7030,21,6560,6850,8028,51,7540,769
Quantas distâncias?
O programa pede pelo menos 5 distâncias igualmente espaçadas.
10

📈 Passo 8 — O gráfico de ΔEc em função de d (e o declive)

d (m)ΔEc (J)0,20,40,60,80,20,40,60,8Δd = 0,60 mΔΔEc = 0,57 J
Calcula o declive
  1. Eixos: d (m) no eixo horizontal e ΔEc (J) no vertical; escolhe escalas que aproveitem a folha.
  2. Marca os pontos (ou usa a calculadora gráfica: lista L1 = d, L2 = ΔEc, regressão linear).
  3. Traça a reta que melhor se ajusta (os pontos ficam dos dois lados da reta).
  4. Lê o declive: dois pontos da reta (não dos dados!) e a divisão Δ(ΔEc)Δd.
💡 A unidade do declive é J/m = N: é uma força!
🧩 Pormenor que conta: o declive tira-se de dois pontos da reta, não de dois pontos dos dados.

Dois pontos da reta: (0,20; 0,197) e (0,80; 0,769).

declive = ΔEc,2 − ΔEc,1d2 − d1

N
0,769 − 0,1970,80 − 0,20 = 0,95 N.
d (m)ΔEc (J)0,20,40,60,80,20,40,60,8Δd = 0,60 mΔΔEc = 0,57 J
E a origem?

✋ Prevê: a reta passa pela origem porque…

sem distância percorrida não há trabalho nem variação de Ec.
d (m)ΔEc (J)0,20,40,60,80,20,40,60,8Δd = 0,60 mΔΔEc = 0,57 J
O que significa o declive

✋ Prevê: o declive representa…

ΔEc = FR d ⇒ declive = FR (N = J/m).
11

🔍 Passo 9 — O que dizem os resultados

declive experimental0,96 Nm g sen θ (sem atrito)1,225 Ndiferença = força de atritoFₐ ≈ 0,27 N
Calcula o atrito
  1. A reta passa (quase) na origem? Sim ⇒ ΔEc é diretamente proporcional a d.
  2. O que é o declive? ΔEc = FR d ⇒ declive = FR (a força resultante).
  3. Compara com o valor teórico sem atrito, m g sen θ = 0,500 × 9,8 × 0,25 = 1,225 N.
  4. A diferença é a força de atrito: Fa = 1,225 − 0,96 ≈ 0,27 N.
💡 Conclusão: o teorema da energia cinética (ΔEc = WR) é verificado.
🧩 Pormenor que conta: um erro sempre no mesmo sentido é sistemático; erros nos dois sentidos são aleatórios.

Sem atrito: m g sen θ = 0,500 × 9,8 × 0,250 = 1,225 N. O declive medido foi 0,96 N.

Fa = m g sen θ − FR

N
1,225 − 0,96 = 0,265 N.
declive experimental0,96 Nm g sen θ (sem atrito)1,225 Ndiferença = força de atritoFₐ ≈ 0,27 N
Calcula o erro percentual

Erro % = |valor exp. − valor ref.|valor ref. × 100 (ref. = 1,225 N).

%
|0,96 − 1,225|1,225 × 100 ≈ 22 %.
declive experimental0,96 Nm g sen θ (sem atrito)1,225 Ndiferença = força de atritoFₐ ≈ 0,27 N
Que tipo de erro?

✋ Prevê: todos os pontos ficam abaixo do ideal. A causa é…

o desvio tem sempre o mesmo sentido: erro sistemático.
12

⚠️ Erros: de onde vêm e como reduzi-los

aleatóriosespalhadossistemáticostodos desviadosinstrumentaislimite do aparelho
Largada irregular
🎲 AleatóriosLargada irregular, reação a ler o cronómetro. Reduzem-se: repetindo ≥ 3 vezes e usando a média.
📏 SistemáticosAtrito, célula mal alinhada, tira inclinada, d medida de pontos diferentes. Reduzem-se: alinhar, lubrificar, medir sempre do mesmo ponto.
🔧 InstrumentaisResolução da régua (± 0,5 mm), do paquímetro, do cronómetro (± 0,1 ms). Reduzem-se: instrumentos mais finos e distâncias maiores.
🧩 Pormenor que conta: escreve sempre a causa do erro e o que farias para a reduzir.

✋ Prevê: uma largada diferente de vez para vez é um erro…

reduz-se repetindo ≥ 3 vezes e usando a média.
aleatóriosespalhadossistemáticostodos desviadosinstrumentaislimite do aparelho
Célula mal alinhada

✋ Prevê: a célula está mal alinhada e todos os tempos saem maiores. É um erro…

desvia sempre no mesmo sentido; corrige-se alinhando.
aleatóriosespalhadossistemáticostodos desviadosinstrumentaislimite do aparelho
Resolução da régua

✋ Prevê: a régua tem divisões de 1 mm (± 0,5 mm). É um erro…

limite do aparelho: usar um instrumento mais fino.
🧪

Agora és tu: o laboratório virtual

  1. Escolhe a altura h, a massa m e a distância d com os cursores.
  2. Carrega em ▶ Largar e lê o cronómetro (como no passo 5). Faz 3 largadas por distância.
  3. Muda d (5 valores igualmente espaçados) e vê o gráfico e a tabela a crescer sozinhos.
  4. Liga ➡ Forças para ver P, Pt, Pn, N e Fa, e ✨ Ideal para desligar o atrito.
  5. Cumpre as 5 missões 🏅.
🔍

Experimenta isto no laboratório

1. Sem atritoLiga ✨ Ideal, faz uma série e compara o declive com m g sen θ. Coincidem?
2. Com atritoDesliga o modo ideal e repete. O declive desce: a diferença é Fa.
3. Duplica a massaΔEc(d) tem declive duplo; em v²(d) o declive não muda.
4. Muda o ânguloO declive é ∝ sen θ. Prevê-o antes de largar!
5. Bloco de madeiraBaixa h: a partir de certo ângulo o bloco deixa de deslizar.
✅

Conclusão da atividade

ΔEc = Fʀ · dreta pela origem · declive = força resultanteFʀ = m g sen θ − Fₐduplicar m ⇒ declive × 2 · ↑θ ⇒ declive ↑
  • A variação da energia cinética é diretamente proporcional à distância percorrida.
  • O declive do gráfico ΔEc(d) é a intensidade da força resultante.
  • Com atrito, o declive fica abaixo de m g sen θ; a diferença é Fa.
  • O Teorema da Energia Cinética verificou-se dentro da incerteza experimental.
📜

Aspetos históricos · Galileu e a «gravidade diluída»

Galileu (≈ 1604) — bolas a rolar em calhas

No início do século XVII, Galileu Galilei queria perceber como caem os corpos, mas a queda livre era demasiado rápida para medir. A ideia genial: «diluir» a gravidade, deixando rolar bolas numa calha inclinada, onde tudo acontece mais devagar.

Media o tempo com um relógio de água (pesava a água que escorria) e descobriu que a distância percorrida é proporcional ao quadrado do tempo. Quatrocentos anos depois, repetes a ideia com uma célula fotoelétrica e ligas o movimento à energia.

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