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Voltar a: Atividades Laboratoriais – 11.º Ano
🧲 Física · 11.º ano · Atividades Laboratoriais
AL 1.2 │ Forças nos movimentos retilíneos acelerado e uniforme
🔬 Atividade📖 Teóricas🧪 Laboratoriais🧮 Práticas📝 Testes🎓 Exames
📝 16 questões, da mais fácil à mais difícil
6 fáceis7 médias3 difíceis
Tenta responder a cada questão antes de abrir a Resolução.
🟢 Nível fácil
1Fácil
As conceções sobre o movimento evoluíram graças a Aristóteles, Galileu e Newton. Indica a quem pertence cada ideia.
A – Um corpo só se mantém em movimento se uma força atuar sobre ele; se a força deixar de atuar, o corpo para.
B – Um corpo em movimento num plano horizontal sem atrito mantém-se em movimento com velocidade constante.
C – Se a resultante das forças que atuam num corpo for nula, este permanece em repouso ou em movimento retilíneo uniforme.
🔹 A – Aristóteles; B – Galileu; C – Newton (1.ª Lei de Newton).
2Fácil
Qual das afirmações se baseia na teoria aristotélica do movimento?
(A) Numa mesa muito comprida, o carrinho acabaria por parar devido às forças de atrito.
(B) O carrinho só tem movimento enquanto for puxado por uma força.
(C) O carrinho só inicia o movimento se o seu peso for inferior ao peso do bloco.
(D) Sendo nula a resultante das forças que atuam no carrinho, o seu movimento é uniforme.
✔ Opção (B)
🔹 Para Aristóteles, um corpo só se movia se fosse impelido por uma força. Galileu e Newton mostraram que uma força altera a velocidade, mas não é necessária para manter o movimento.
3Fácil
Por que razão se liga o carrinho, por um fio que passa numa roldana, a um corpo suspenso?
🔹 O corpo suspenso, ao cair, faz o fio puxar o carrinho: há uma resultante de forças constante e não nula.
🔹 Quando o corpo chega ao solo, o fio deixa de puxar o carrinho: a resultante passa a ser nula. Assim, estudam-se as duas situações na mesma experiência.
4Fácil
Caracteriza os tipos de movimento do carrinho ao longo da calha.
🔹 Enquanto o corpo suspenso cai: movimento retilíneo uniformemente acelerado.
🔹 Depois de o corpo suspenso chegar ao solo: movimento retilíneo uniforme.
5Fácil
Que forças atuam no carrinho antes de o corpo suspenso chegar ao solo?
🔹 A força gravítica (vertical, para baixo), a força normal exercida pela calha (vertical, para cima, que anula a força gravítica) e a tensão do fio (horizontal, no sentido do movimento).
6Fácil
Que forças atuam no carrinho depois de o fio deixar de o puxar?
🔹 Só a força gravítica e a força normal, que se anulam: a resultante é nula.
🟠 Nível médio
7Médio
Completa a afirmação.
No intervalo de tempo em que o movimento do carrinho é acelerado, a força que o fio exerce…
(A) … no corpo suspenso é maior do que o seu peso.
(B) … no carrinho tem módulo igual ao do peso do corpo suspenso.
(C) … no carrinho é menor do que o peso do corpo suspenso.
(D) … no corpo suspenso tem o mesmo módulo que o seu peso.
✔ Opção (C)
🔹 O corpo suspenso desce cada vez mais depressa: a resultante é para baixo, logo a tensão é menor do que o seu peso.
🔹 Como o fio e a roldana são ideais, a força que o fio exerce no carrinho tem a mesma intensidade: também é menor do que o peso do corpo suspenso.
8Médio
Completa a afirmação.
Depois de o corpo suspenso chegar ao solo…
(A) … o movimento do carrinho confirma a lei da ação-reação.
(B) … o carrinho move-se com velocidade constante porque é puxado por uma força constante.
(C) … o carrinho para, porque deixa de ser puxado.
(D) … o movimento do carrinho é uma evidência da lei da inércia.
✔ Opção (D)
🔹 O carrinho continua com velocidade constante sem que nenhuma força o puxe: a resultante é nula (1.ª Lei de Newton, lei da inércia).
9Médio
Classifica, justificando, o movimento do conjunto carrinho + corpo suspenso antes de o corpo tocar no solo.
🔹 A resultante das forças em cada corpo é constante (a tensão do fio é constante), logo a aceleração é constante.
🔹 A aceleração tem o sentido do movimento: o movimento é uniformemente acelerado.
10Médio
Qual é a força responsável por pôr em movimento o conjunto carrinho + corpo suspenso?
🔹 O peso do corpo suspenso. No carrinho, as forças verticais anulam-se; as tensões do fio são forças interiores ao conjunto e anulam-se entre si.
🔹 Para o conjunto: FR = mB g = (mC + mB) a.
11Médio
Esboça o gráfico velocidade-tempo do carrinho, desde que o conjunto começa a mover-se até algum tempo depois de o corpo suspenso ter ficado no solo.
🔹 Primeiro, uma reta inclinada a partir de v = 0 (velocidade a aumentar linearmente); depois, uma reta horizontal (velocidade constante, igual à máxima atingida).
12Médio
Que vantagem tem usar um carrinho em vez de um bloco que desliza sobre a superfície?
🔹 Com rodas, o atrito é muito menor (desprezável) do que num bloco a deslizar.
🔹 Assim, depois de o fio deixar de puxar, a resultante das forças é praticamente nula e pode observar-se o movimento retilíneo uniforme.
13Médio
Os alunos verificaram que a altura inicial do corpo suspenso tinha de ser menor do que a distância que o carrinho pode percorrer na calha. Explica porquê.
🔹 Para que, a partir de certo instante, o fio deixe de exercer força sobre o carrinho (quando o corpo chega ao solo), com o carrinho ainda em movimento na calha.
🔹 Só assim se observa a segunda parte do movimento, com resultante nula.
🔴 Nível difícil
14Difícil
Um corpo pode manter-se em movimento se a resultante das forças que nele atuam for nula? Justifica.
🔹 Sim. Se o corpo estiver em movimento quando a resultante se anula, mantém a velocidade que tinha: movimento retilíneo uniforme.
🔹 No dia a dia temos de exercer forças para manter uma velocidade constante porque há atrito; nesse caso, a força que exercemos anula a força de atrito e a resultante é nula.
15Difícil
A descrição dos movimentos nem sempre foi a mesma ao longo dos tempos.
15.1. Segundo Aristóteles, é necessário empurrar o rato para que ele se mantenha em movimento na superfície gelada? E segundo Galileu?
15.2. Por que razão diferem os dois pontos de vista?
15.1.
🔹 Para Aristóteles, sim: sem uma força a impeli-lo, o rato pararia.
🔹 Para Galileu, não: num plano horizontal sem atrito, o rato manter-se-ia em movimento com velocidade constante. Se acabar por parar, é porque há uma força (o atrito, muito pequeno no gelo) que altera a sua velocidade.
15.2.
🔹 Aristóteles baseava-se na observação do dia a dia, em que o atrito está sempre presente. Galileu imaginou a situação ideal sem atrito e percebeu que a força é necessária para alterar a velocidade, não para a manter.
16Difícil
Mostra, aplicando a 2.ª Lei de Newton a cada corpo, que a aceleração do conjunto é a = mB g / (mC + mB), em que mC é a massa do carrinho e mB a do corpo suspenso (atrito e massa do fio e da roldana desprezáveis).
🔹 Carrinho: FR = T ⇔ mC a = T.
🔹 Corpo suspenso: FR = mB g − T ⇔ mB a = mB g − T.
🔹 Somando as duas equações: (mC + mB) a = mB g ⇔ a = mB g / (mC + mB).
🔹 Substituindo em T = mC a: T = mC mB g / (mC + mB), que é menor do que o peso do corpo suspenso, mB g.
