AL 1.2 Física 10ºano

Física

AL 1.2-"Bola Saltitona"

By Glória Rodrigues

Movimento vertical de queda e ressalto de uma bola: Transferências e transformações de energia.

​AL 1.2 Bola saltitona

​Objetivo geral: Investigar, com base em considerações energéticas, as transformações e transferências de energia que ocorrem durante o movimento vertical de queda e ressalto de uma bola.

​AL 1.2 Bola saltitona

Materiais:

• Suporte universal;

• Sensor de movimento CBR​;

• Calculadora gráfica com software de aquisição de dados;

• ​Bola(s).

​AL 1.2 Bola saltitona

Procedimento:

• Efetuar a montagem do sensor e as respetivas ligações à calculadora;

• Largar a bola sob o sensor;

• Obter o gráfico semelhante ao da figura.

​AL 1.2 Bola saltitona

Registo de Resultados:​

​

Interpretação do gráfico obtido na calculadora:​

• ​ Que grandezas são representadas no gráfico?

• Por que motivo o gráfico não toca no eixo do tempo?

• Qual é a altura de queda / altura de ressalto em cada ressalto?

  ​

​AL 1.2 Bola saltitona

Tratamento de dados:​

​

• Na tua calculadora gráfica elabora uma tabela de altura de queda / altura de ressalto:

• Representa graficamente h_res = f (h_queda ) e obtém o declive da reta;

• Utiliza a equação da reta para obter a altura de ressalto de a partir de uma altura de queda diferente das registadas na tabela:

• Determina a percentagem de energia mecânica dissipada na interação da bola com o solo.

  ​

Multiple Choice

Quando deixamos cair verticalmente uma bolo para o solo, esta geralmente ressalta.

Assinala a afirmação correta.

• A altura que a bola atinge no primeiro ressalto é igual à altura de queda e há conservação da energia mecânica. entre a queda e o ressalto.

• A altura que a bola atinge no primeiro ressalto é maior do que a altura de queda e não há conservação da energia mecânica entre a queda e o ressalto.

• A altura que a bola atinge no primeiro ressalto é menor do que a altura de queda e não há conservação da energia mecânica entre a queda e o ressalto.

• A altura que a bola atinge no primeiro ressalto é menor do que a altura de queda e há conservação da energia mecânica entre a queda e o ressalto.

Multiple Choice

Seleciona a opção que permite completar corretamente a afirmação seguinte:

"Desprezando todas as forças de atrito, durante ____, a energia ___, transformando-se em energia ___. "

• a queda (...) potencial gravítica aumenta (...) cinética

• o ressalto (...) cinética aumenta (...) potencial gravítica

• a queda (...) cinética diminui (...) potencial gravítica

• o ressalto (...) cinética diminui (...) potencial gravítica

Multiple Choice

Seleciona a opção que permite completar corretamente a afirmação seguinte:

"Para a interação Bola + Terra, desprezando todas as forças de atrito, o sistema é ...

• ... conservativo no movimento de queda, conservativo no movimento de ressalto e não conservativo na interação da bola com o solo."

• ... não conservativo no movimento de queda, não conservativo no movimento de ressalto e não conservativo na interação da bola com o solo."

• ... não conservativo no movimento de queda, não conservativo no movimento de ressalto e conservativo na interação da bola com o solo."

• ... conservativo no movimento de queda, conservativo no movimento de ressalto e conservativo na interação da bola com o solo."

Multiple Choice

Considerando que há conservação da energia mecânica da bola durante o movimento vertical de queda e de ressalto, qual é a expressão que relaciona o módulo da velocidade da bola ao chegar ao solo, v_q, com a altura, h_q, de queda?

• $$v_q=\sqrt[]{2\ g\ h_q}$$  

• $$v_q=2\ g\ h_q$$  

• $$v_q=\sqrt[]{g\ h_q}$$  

• $$v_q=\sqrt[]{\frac{g\ h_q}{2}}$$  

Multiple Choice

Seleciona a opção que corresponde às grandezas que são relacionadas no gráfico da figura.

• Eixo dos yy - altura (m)

  Eixo dos xx - tempo (s)

• Eixo dos yy - tempo (s)

  Eixo dos xx -

  altura (m)

• Eixo dos yy - altura de ressalto (m)

  Eixo dos xx - altura de queda (m)

• Eixo dos yy - altura de queda (m)

  Eixo dos xx - altura de ressalto (m)

Multiple Choice

O gráfico da figura foi obtido com um dispositivo de aquisição de dados CBR.

Por que motivo o gráfico não toca no eixo do tempo?

• Porque o sensor está mal calibrado.

• Porque o sensor está a determinar a distância à parte de baixo da bola.

• Porque o sensor está a determinar a distância à parte de cima da bola.

• Porque a bola desvia-se da trajetória retilínea e o sensor não é capaz de corrigir esse erro.

Multiple Choice

Quando deixamos cair verticalmente duas bolas diferentes na mesma superfície, qual é a que dissipa maior energia?

• Ambas dissipam a mesma energia.

• Dissipa maior energia a bola de maior elasticidade.

• Dissipa maior energia a bola de menor elasticidade.

• Dissipa maior energia a bola que cair de uma altura menor.

Fill in the Blank

No estudo do movimento de queda e ressalto de uma bola de basquetebol obteve-se o gráfico da figura, no qual se apresenta a equação da reta respetiva.

Calcula e apresenta o valor da altura de ressalto quando a bola de basquetebol cai de uma altura de 0,900 m.

Apresenta o resultado com três algarismos significativos, usa a vírgula para apresentar o teu resultado e não te esqueças de apresentar as unidades.

Fill in the Blank

No estudo do movimento de queda e ressalto de uma bola de basquetebol obteve-se o gráfico da figura, no qual se apresenta a equação da reta respetiva.

Calcula e apresenta o valor da percentagem de energia dissipada na colisão com o solo.

Apresenta o resultado com dois algarismos significativos, usa a vírgula para apresentar o teu resultado.

Multiple Choice

Nas mesmas condições, utilizou-se uma bola com maior massa, m = 1,5 m₀ , mantendo, no entanto, as mesmas características de elasticidade. Colocando agora a bola sob o sensor de posição e deixando-a cair, é possível obter um gráfico da distância da bola ao solo em função do tempo, e com este construir o gráfico de altura do ressalto em função da altura de queda.

Qual dos gráficos representa esta função para as duas bolas?

Multiple Choice

Porque se deve deixar cair a bola?

• Para garantir que a velocidade inicial é diferente de zero.

• Para garantir que a velocidade inicial é zero.

• Para garantir que há conservação de energia mecânica durante a queda.

• Para garantir que não há conservação de energia mecânica durante a queda.

Multiple Choice

Por que motivo a bola não sobe até à altura da qual caiu?

• Porque há conservação de energia mecânica durante a interação da bola com o solo.

• Porque durante a interação da bola com o solo, a bola aumenta a sua energia mecânica.

• Porque o solo transfere energia para a bola.

• Porque durante a interação da bola com o solo, a bola dissipa energia sob a forma de calor (energia interna), deformação e ruído.