Voltar a: Atividades Laboratoriais – 11ºAno
Questões laboratoriais
- Al 1.1 – Queda livre: força gravítica e aceleração da gravidade;
1. Porque é que é possível utilizar a expressão v = Δx/Δt no cálculo do módulo da velocidade da esfera ao passar nas células fotoelétricas?
🔴 A expressão dada refere-se a um movimento retilíneo uniforme.
🔴 Como o tempo de passagem da esfera pela célula é muito pequeno, a velocidade da esfera mantém-se praticamente constante nesse intervalo de tempo.
2. O tempo que uma esfera demora a passar em frente à célula B …
(A) … diminui se a distância entre as células aumentar.
(B) … não depende da distância entre as células.
(C) … diminui se o diâmetro da esfera aumentar.
(D) … não depende do diâmetro da esfera, d.
- Opção (A)
🔴 Se a distância entre as células aumentar, a esfera deverá demorar mais tempo para a percorrer, o que implica que adquira maior velocidade, visto que se move com aceleração constante.
🔴 Se passar em frente à célula B com maior velocidade, irá percorrer uma distância igual ao seu diâmetro em menos tempo.
3. Qual das opções apresenta o esboço do gráfico da componente escalar da aceleração da esfera, e da sua, em função do tempo, t, durante a queda?
Considere desprezável o efeito da resistência do ar e um referencial unidimensional Oy, com origem na posição inicial da esfera e sentido positivo de cima para baixo.
- Opção (B)
4. Indica, em que condições o valor da velocidade obtido com a célula fotoelétrica pode ser calculado usando a expressão ( v = d / Δt ).
🔴 A expressão dada refere-se a um movimento retilíneo uniforme.
🔴 Como o tempo de passagem da esfera pela célula é muito pequeno, a velocidade da esfera mantém-se praticamente constante nesse intervalo de tempo.
5. Seleciona a opção que completa a seguinte afirmação:
O valor da aceleração em queda livre é …
(A) … dependente da massa dos objetos, pelo que os valores da aceleração da gravidade variam.”
(B) … independente da massa dos objetos, pelo que os valores da aceleração da gravidade são iguais.”
(C) … dependente da massa dos objetos, pelo que os valores da aceleração da gravidade são iguais.”
(D) … independente da massa dos objetos, pelo que os valores da aceleração da gravidade variam.”
- Opção (B)
6. A expressão que permite determinar a componente escalar da velocidade média também permite determinar a componente escalar da velocidade da esfera na passagem por uma célula fotoelétrica.
Que aproximação se faz nesta determinação e em que condicões experimentais pode ser aplicada?
🔴 Considera-se que o módulo da velocidade da esfera é constante, no intervalo de tempo que esta demora a passar pela célula fotoelétrica.
🔴 Esta aproximação pode realizar-se quando o intervalo de tempo associado à passagem da esfera pelo feixe da célula fotoelétrica é extremamente reduzido, pois a variação do módulo da velocidade nesse intervalo de tempo também será muito pequena e o módulo da velocidade pode considerar-se aproximadamente constante e, portanto, equivalente ao valor da velocidade média nesse intervalo de tempo.
7. Em que medida o alinhamento do centro geométrico das esferas com o eixo do feixe das células fotoelétricas pode afetar a determinação do valor da aceleração da gravidade?
🔴 O centro geométrico das esferas deve interceptar o eixo do feixe das células fotoelétricas durante o movimento de queda livre pelo que o eixo das células fotoelétricas deve estar devidamente alinhado com o eixo de largada das bolas no eletroíman.
🔴 Quando se admite que a dimensão de corte do feixe é inferior ao diâmetro, o módulo de 𝛖B calculado é superior ao verdadeiro, o que determina um no valor experimental do módulo da aceleração gravítica.
8. Seleciona a opção que corresponde a uma medição indireta e a medição direta, respetivamente.
(A) O valor da aceleração gravítica e o diâmetro de uma esfera.
(B) Massa de um disco e o diâmetro de uma esfera.
(C) O diâmetro de uma esfera e o tempo de passagem entre duas células fotoelétricas.
(D) O valor da aceleração gravítica e o valor da velocidade.
- Opção (A)
9. Compara o valor da aceleração da gravidade na queda livre de diferentes objetos.
🟤 O valor da aceleração da gravidade na queda livre é independente da massa dos objetos, pelo que os valores da aceleração da gravidade são iguais.
10. Para determinar a aceleração da gravidade de uma pequena esfera em queda livre, um grupo de alunos utilizou uma montagem experimental que incluía duas células fotoelétricas ligadas a um marcador de tempo digital.
Os alunos utilizaram também uma craveira nesta atividade experimental, que grandeza terão os alunos determinado com este instrumento?
🟤 Os alunos terão determinado o diâmetro de cada esfera.
11. Mostra que a aceleração da gravidade não depende da massa dos corpos em queda livre.
🟡 Um corpo de massa m em queda livre fica sujeito apenas à ação da força gravítica exercida pela Terra:
🟡 Podemos concluir que a aceleração da gravidade não depende da massa do corpo em queda.
12. O Bruno e o Alberto ao realizarem a atividade laboratorial de queda livre, concluíram que a massa não influencia o módulo da aceleração da gravidade de esferas em queda livre.
Esta conclusão é _______ módulo da forca gravítica que atua sobre cada esfera _______ .
(A) falsa, apesar de .. ser igual.
(B) falsa, uma vez que … é diferente.
(C) verdadeira, apesar de … ser diferente.
(D) verdadeira, uma vez que … é igual.
- Opção (C)
13. A velocidade média no deslocamento entre as células é metade da velocidade da esfera em frente da célula B.
Conclui, se a velocidade da esfera no ponto médio de um dado deslocamento é maior, menor ou igual à velocidade média da esfera nesse deslocamento
🔴 O movimento da esfera é uniformemente acelerado, ou seja, o aumento de velocidade é diretamente proporcional ao intervalo de tempo decorrido.
🔴 A velocidade média é alcançada a metade do tempo de percurso.
🔴 A primeira metade do percurso é feita a velocidades menores, logo, é percorrida em mais tempo do que a segunda metade.
🔴 O ponto médio entre as células é alcançado depois de ter decorrido mais de metade do tempo total de percurso.
🔴 Conclui-se que num instante posterior a metade do tempo de percurso – quando alcança o ponto médio -, a esfera tenha uma velocidade maior do que a sua velocidade média em todo o deslocamento.
14. Explica o funcionamento das células fotoelétricas utilizadas na experiência de queda livre, indica quais os intervalos de tempo que os alunos poderão determinar.
🟡 As células fotoelétricas possuem um feixe luminoso que quando é interrompido ou desimpedido funciona como um interruptor, iniciando ou parando a contagem do marcador de tempo.
🟡 Os alunos poderão determinar o intervalo de tempo de passagem da esfera na primeira célula fotoelétrica, o intervalo de tempo de passagem da esfera na segunda célula e o intervalo de tempo que a esfera demora a percorrer a distância entre as células fotoelétricas.
15. A aceleração de uma esfera em queda livre num certo local …
(A) … é inversamente proporcional à massa da esfera.
(B) … é diretamente proporcional à força gravítica que nela atua.
(C) … depende do diâmetro da esfera, d.
(D) … não depende da distância, entre as células.
- Opção (D)
