Questões práticas
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Voltar a: Atividades Laboratoriais – 10.º Ano
🧲 Física · 10.º ano · Atividades Laboratoriais
AL 1.2 │ Movimento vertical de queda e ressalto de uma bola: transformações e transferências de energia
🔬 Atividade📖 Teóricas🧪 Laboratoriais🧮 Práticas🏁 Exames e TI
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📝 13 exercícios
Os exercícios essenciais do tema, no estilo dos exames nacionais e dos testes intermédios, com o grau de dificuldade de cada um. Clica numa opção para ver logo se acertaste e abre a Resolução para perceberes o raciocínio completo.
📘 Resumo da matéria
Antes de começares, revê Atividade laboratorial AL 1.2 – laboratório virtual.
1Fácil Uma bola é largada de 1,20 m. Calcula a velocidade com que chega ao solo, desprezando a resistência do ar. (g = 9,8 m s-2)
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- 📐 Fórmulasv = 2 g hq
- Respostav = 2 × 9,8 × 1,20 = 4,85 m s-1.
2Fácil A mesma bola ressalta e sobe 0,80 m. Calcula a velocidade com que abandona o solo. (g = 9,8 m s-2)
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- 📐 Fórmulasv′ = 2 g h1
- Respostav′ = 2 × 9,8 × 0,80 = 3,96 m s-1.
3Fácil Com os valores dos dois exercícios anteriores, calcula o coeficiente de restituição das duas maneiras: pelas velocidades e pelas alturas.
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- 📐 Fórmulase = v′v = h1hq
- Pelas velocidadesVelocidades: e = 3,964,85 = 0,82.
- Pelas alturasAlturas: e = 0,801,20 = 0,82. Mesmo resultado.
4Médio Uma bola de ténis largada de 1,20 m sobe 0,70 m no 1.º ressalto. Calcula a percentagem de energia mecânica dissipada na colisão.
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- 📐 FórmulasEdissE = m g (hq − h1)m g hq = 1 − h1hq
- Resposta1 − 0,701,20 = 1 − 0,583 = 42 %.
5Médio A bola do exercício anterior tem massa 57,0 g. Calcula a energia dissipada na colisão, em joule. (g = 9,8 m s-2)
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- 📐 FórmulasEdiss = Em,antes − Em,depois = m g (hq − h1)
- RespostaEdiss = 0,0570 × 9,8 × (1,20 − 0,70) = 0,279 J.
6Médio Uma bola com e = 0,80 é largada de 1,50 m. Determina a altura do 2.º ressalto.
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- 📐 Fórmulash2 = e⁴ hq
- Respostah1 = 0,80² × 1,50 = 0,96 m; h2 = 0,80² × 0,96 = 0,61 m.
7Médio Calcula o tempo de queda de uma bola largada de 1,20 m e o intervalo de tempo entre o 1.º e o 2.º contacto com o solo se h1 = 0,80 m. (g = 9,8 m s-2)
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- 📐 Fórmulash = ½ g t² ⇒ t = 2 hg
- Tempo de quedaQueda: t = 2 × 1,209,8 = 0,495 s.
- Tempo de voo do ressaltoEntre contactos (subida + descida): Δt = 2 2 × 0,809,8 = 0,808 s.
8Médio A reta de ajuste de uma série é h1 = 0,68 hq + 0,00. Indica o coeficiente de restituição e a percentagem de energia dissipada.
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- 📐 Fórmulasdeclive = e² · dissipação = 1 − e²
- Coeficiente de restituiçãoe = 0,68 = 0,82.
- Percentagem dissipadaDissipação = 1 − 0,68 = 32 %.
9Médio Duas bolas, X e Y, na mesma superfície, deram retas com declives 0,81 e 0,56. Calcula e e a energia dissipada (%) em cada uma e conclui qual é mais elástica.
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- 📐 Fórmulase = declive · dissipação = 1 − declive
- Bola XX: e = 0,81 = 0,90; dissipa 1 − 0,81 = 19 %.
- Bola YY: e = 0,56 = 0,75; dissipa 1 − 0,56 = 44 %.
- ConclusãoA bola X é a mais elástica (maior e, menor dissipação).
10Médio O valor tabelado do coeficiente de restituição de uma bola é 0,80, mas a série experimental deu 0,76. Calcula o erro percentual.
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- 📐 FórmulasEr = |valor exp. − valor ref.|valor ref. × 100
- RespostaEr = |0,76 − 0,80|0,80 × 100 = 5 %.
11Difícil Exame (2016 – 2.ª F, adaptado): uma bola de ténis, de massa m, abandonada a 1,70 m do solo, atinge no 1.º ressalto 0,94 m. Admitindo a mesma percentagem de energia dissipada em todas as colisões, prevê a altura máxima no 2.º ressalto.
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- 📐 Fórmulash2h1 = h1hq
- Respostah2 = 0,94²1,70 = 0,52 m.
12Difícil Exame (2014 – 1.ª F, adaptado): a reta que melhor se ajusta aos dados (hqueda; hapós) de uma bola é hapós = 0,6747 hqueda + 0,0082. Determina e e a percentagem de energia dissipada em cada colisão.
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- 📐 Fórmulase = declive · dissipação = 1 − e²
- Coeficiente de restituiçãoe = 0,6747 = 0,82.
- Percentagem dissipadaDissipação = 1 − 0,6747 = 33 %.
13Difícil Uma bola de 60 g ressalta com e = 0,75 depois de largada de 2,00 m. Calcula a energia mecânica antes e depois do 1.º choque e a energia dissipada (em J e em %). (g = 9,8 m s-2)
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- 📐 FórmulasEm = m g h · h1 = e² hq
- Antes da colisãoAntes: E = 0,060 × 9,8 × 2,00 = 1,176 J.
- Depois da colisãoh1 = 0,75² × 2,00 = 1,125 m ⇒ depois: E = 0,060 × 9,8 × 1,125 = 0,661 J.
- Energia dissipadaEdiss = 1,176 − 0,661 = 0,514 J (44 %).
➡️ A seguir
Verifica o que aprendeste no laboratório virtual e resolve os itens de exame.
