AL 1.1. - Energia Cinética em Função da Distância

Numa aula laboratorial pretendia-se estudar a relação entre a variação de energia cinética e distância percorrida num plano inclinado. Para a realização desta atividade, os alunos usaram uma calha com inclinação de 15°, em relação à superfície de apoio, um carrinho de 61 g, com um pino de 3,30 mm de espessura, e uma célula fotoelétrica ligada a um digitímetro. O carrinho foi sucessivamente abandonado sem velocidade inicial, do mesmo ponto, percorrendo diferentes distâncias. Os intervalos de tempo de passagem do carrinho, em diferentes pontos ao longo da calha, foram lidos no digitímetro.

Os instrumentos utilizados apresentaram as incertezas registadas na tabela apresentada.

Selecionem a forma correta de expressar a medição da massa do carrinho :

• 61 $\pm$ 0,1 g

• 61 $\pm$ 1 g

• 61 $\pm$ 0,5 g

• 0,061 $\pm$ 1 Kg

Indiquem o significado da leitura do diâmetro do pino do carrinho (3,30 mm) com base na incerteza registada.

• O valor exato é 3,30 mm

• O valor exato está compreendido entre 3,295 e 3,305 mm

• O valor exato é 3,305 mm

• O valor exato é 3,295 mm

Selecionem as medições diretas efetuadas:

• Massa, velocidade e energia cinética

• Tempo, massa e velocidade

• Tempo , massa , distância

• Velocidade, Energia cinética e distância

Selecionem as medições indiretas que efetuaram

• Massa , Tempo e Distância

• Velocidade e Energia Cinética

• Distância, tempo e velocidade

• Massa e Tempo e Velocidade

Com base nos valores de tempo medido no digitímetro , na largura do pino ( 3,30 mm) e na massa do carrinho ( 61 g) calculem a velocidade com que o carrinho passou na célula fotoelétrica e a sua energia cinética respetivamente

t₁ = 4,330 ms

t₂ = 4,395 ms

t₃ = 4,388 ms

• 0,755 m/s ; 17,39J

• 0,755 m/s ; 0,017J

• 0,755 m/s ; 0,023 J

• 7,55 m/s ; 1739 J

Que relação há entre a variação da energia cinética e a distância percorrida pelo carrinho num plano inclinado?

• São inversamente proporcionais

• São diretamente proporcionais

• Estabelecem uma relação Linear

• Estabelecem uma relação quadrática

Experimentalmente obtêve-se a seguinte equação de uma reta na representação da energia cinética em função da distância: y = 0,0795 x + 0,0115.
Indiquem o significado do valor 0,0795.

• Peso do carrinho

• Componente do peso do carrinho segundo o eixo dos xx

• Reação normal

• Força de atrito

Caso a célula fotoelétrica não seja colocada perpendicularmente ao plano inclinado verifica-se que o pino do carro passa obliquamente. Nestas condições o tempo de passagem será ...

• Lido por defeito

• Lido por excesso

• Igual

• impossível de ser lido

A existência de atrito na rampa do plano inclinado altera o significado do valor da força resultante aplicada no carrinho. Nestas condições passará a ser :

• Fr = P - Fa

• Fr = P_x - Fa

• Fr = Fa - P_x

• Fr = P - Rn -Fa

Caso a inclinação do plano aumente o valor do declive da reta obtida :

• aumenta porque aumenta o valor do seno do ângulo que o plano faz com a horizontal

• diminui porque diminui o valor do seno do ângulo que o plano faz com a horizontal

• mantém-se porque o porque o valor do seno do ângulo que o plano faz com a horizontal não se altera

• aumenta porque aumenta o valor do coseno do ângulo que o plano faz com a horizontal