Questões laboratoriais

1Fácil Para medir a altura do 1.º ressalto de uma bola é adequado usar…

Ver resolução

Opção

(B)

1. 📐 Fórmulash = medição direta de comprimento
2. (A) cronómetro e balançaFalsa. medem tempo e massa, não a altura.
3. (B) sensor de movimento (ou régua)Verdadeira. o sensor de posição (ou uma régua filmada) mede diretamente a altura máxima atingida.
4. (C) dinamómetroFalsa. mede forças, não alturas.
5. (D) termómetroFalsa. mede temperatura.

2Fácil Quantas medições de h₁ se devem fazer, no mínimo, para cada altura de queda?

Ver resolução

Opção

(C)

1. 📐 FórmulasPrograma: pelo menos três medições por altura
2. (A) umaFalsa. uma só medição não permite calcular média nem incerteza de observação.
3. (B) duasFalsa. com duas não se deteta bem um valor discrepante.
4. (C) trêsVerdadeira. três medições permitem o valor mais provável (média) e a incerteza de observação.
5. (D) nenhumaFalsa. a atividade é experimental: mede-se.

3Fácil Três medições da altura do 1.º ressalto deram 0,62 m, 0,60 m e 0,61 m. Calcula o valor mais provável.

Ver resolução

1. 📐 Fórmulash̄₁ = h₁ + h₂ + h₃3
2. Média (valor mais provável)h̄₁ = 0,62 + 0,60 + 0,613 = 0,61 m.

4Médio Com as medições do exercício anterior (0,62; 0,60; 0,61 m), indica a incerteza de observação e o resultado da medição.

Ver resolução

📋 Dados: h̄₁ = 0,61 m.

1. 📐 Fórmulasu = |h_i − h̄|_máx · h = h̄ ± u
2. DesviosDesvios: |0,62 − 0,61| = 0,01 · |0,60 − 0,61| = 0,01 · |0,61 − 0,61| = 0,00.
3. Resultadou = 0,01 m ⇒ h₁ = (0,61 ± 0,01) m.

5Médio Calcula o desvio percentual (incerteza relativa) da medição (0,61 ± 0,01) m.

Ver resolução

1. 📐 Fórmulasu_r = uh̄ × 100
2. Respostau_r = 0,010,61 × 100 = 1,6 %.

6Médio Uma régua graduada em milímetros é usada para medir a altura de queda h_q = 1,200 m (uma só medição). Qual é a incerteza de leitura e como se escreve o resultado?

Ver resolução

1. 📐 Fórmulasu = ½ menor divisão (instrumento analógico)
2. Incerteza de leituraMenor divisão = 1 mm ⇒ u = 0,5 mm = 0,0005 m.
3. Resultadoh_q = (1,2000 ± 0,0005) m (o último algarismo significativo é o da incerteza).

7Médio Ao ler a altura do ressalto, um aluno olha para a régua «de cima» e outro «de lado». Que tipo de erro está em causa e como se reduz?

Ver resolução

Opção

(A)

1. 📐 FórmulasErro de leitura por posição do observador
2. (A) paralaxe (sistemático)Verdadeira. olhar de ângulo desloca a leitura sempre no mesmo sentido: sistemático; reduz-se com o olho à altura da marca (ou usando o sensor).
3. (B) aleatório inevitávelFalsa. a paralaxe não é aleatória nem inevitável: corrige-se com técnica de leitura.
4. (C) de cálculoFalsa. não há cálculo envolvido na leitura.
5. (D) de teoriaFalsa. a teoria não é a causa: é a técnica de leitura.

8Médio

hq / m	h1 / m
0,40	0,26
0,60	0,39
0,80	0,52
1,00	0,66
1,20	0,78

Numa série com uma bola de ténis, mediram-se as alturas do 1.º ressalto da tabela. Determina, com a calculadora gráfica, a equação da reta de ajuste de h₁ em função de h_q e o coeficiente de restituição.

Ver resolução

1. 📐 Fórmulash₁ = e² h_q ⇒ e = declive
2. EquaçãoRegressão linear: h₁ = 0,655 h_q − 0,002 (SI), R² = 0,9996.
3. Coeficiente de restituiçãoe = 0,655 = 0,81.

9Médio Repetiu-se a série com uma bola de basquetebol na mesma superfície e o declive da reta passou de 0,67 para 0,81. Qual das bolas é mais elástica e em qual se dissipa mais energia?

Ver resolução

Opção

(B)

1. 📐 Fórmulasdeclive = e² · dissipação = 1 − declive
2. (A) ténis mais elásticaFalsa. a de ténis tem menor declive (0,67), logo menor e: é menos elástica.
3. (B) basquetebol mais elástica e dissipa menosVerdadeira. declive 0,81 > 0,67: a de basquetebol é mais elástica; dissipa 19 % contra 33 % da de ténis.
4. (C) mesma dissipaçãoFalsa. os declives diferentes dão percentagens diferentes (33 % e 19 %).
5. (D) basquetebol dissipa maisFalsa. maior declive significa menor dissipação (1 − declive).

10Médio Na mesma bola, trocou-se o betão pela alcatifa e o declive baixou. Interpreta o resultado em termos de energia.

Ver resolução

1. 📐 Fórmulasdeclive = e² · dissipação = 1 − e²
2. ElasticidadeUm declive menor significa e menor: a alcatifa é menos elástica para esta bola.
3. DissipaçãoA fração dissipada (1 − declive) aumenta: a alcatifa deforma-se e absorve mais energia na colisão (energia interna).

11Médio O gráfico da distância ao sensor mostra, para uma bola, 0,25 m no instante da largada, 1,45 m no solo e 0,85 m no ponto mais próximo do sensor depois do 1.º ressalto. Calcula h_q, h₁ e e.

Ver resolução

1. 📐 Fórmulash = d_solo − d_sensor · e = h₁h_q
2. Altura de quedah_q = 1,45 − 0,25 = 1,20 m.
3. 1.º ressaltoh₁ = 1,45 − 0,85 = 0,60 m.
4. Coeficiente de restituiçãoe = 0,601,20 = 0,50 = 0,71.

12Difícil Com a equação h₁ = 0,655 h_q − 0,002, prevê a altura do 1.º ressalto para h_q = 1,75 m (não medida) e indica se se trata de interpolação ou extrapolação.

Ver resolução

1. 📐 Fórmulash₁ = declive × h_q + ordenada
2. Previsãoh₁ = 0,655 × 1,75 − 0,002 = 1,14 m.
3. Tipo de previsão1,75 m está fora do intervalo medido (0,40 a 1,20 m): é uma extrapolação, menos fiável do que uma interpolação.

13Difícil Numa das largadas, um aluno deu um pequeno impulso para baixo à bola. Que efeito tem na medição de h₁? É erro sistemático ou aleatório? Como evitar?

Ver resolução

1. EfeitoA bola chega ao solo com mais energia do que a prevista: h₁ sai maior do que devia.
2. Tipo e correçãoSe acontece sempre da mesma maneira desloca os resultados no mesmo sentido (sistemático); se varia de largada para largada, é aleatório. Evita-se abandonando a bola (sem impulso), por exemplo com um suporte.