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    Ae f1015 Procedimento 1 2

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    Este documento descreve um experimento sobre o movimento vertical de queda e ressalto de bolas. Os alunos medirão as alturas de queda e ressalto de diferentes bolas e analisarão as transformações e transferências de energia envolvidas nos movimentos.

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    Este documento descreve um experimento sobre o movimento vertical de queda e ressalto de bolas. Os alunos medirão as alturas de queda e ressalto de diferentes bolas e analisarão as transformações e transferências de energia envolvidas nos movimentos.

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    ATIVIDADE LABORATORIAL

    DOMÍNIO ENERGIA E SUA CONSERVAÇÃO


    SUBDOMÍNIO 1 ENERGIA E MOVIMENTOS

    AL MOVIMENTO VERTICAL DE QUEDA E DE RESSALTO DE UMA BOLA: FÍSICA 10 PÁG. 48

    1.2 TRANSFORMAÇÕES E TRANSFERÊNCIAS DE ENERGIA


    OBJETIVO GERAL

    Investigar, com base em considerações energéticas (transformações e transferências de energia), o movimento vertical de queda e
    de ressalto de uma bola.

    QUESTÕES PRÉ-LABORATORIAIS

    1. Quando largamos uma bola de uma certa altura ela ressalta. A altura do ressalto será igual à altura de onde a
    largamos?
    2. Se largarmos uma bola de futebol e uma de basquetebol da mesma altura, a altura do primeiro ressalto será
    igual em ambas as situações? Justifique a sua resposta.
    3. Durante o movimento de queda e de ressalto de uma bola, considerando a resistência do ar desprezável,
    quais são as transformações e transferências de energia que ocorrem?
    4. Considerando a resistência do ar desprezável, indique se haverá conservação da energia mecânica da bola em
    cada um dos seguintes momentos:
    a) Durante a queda.
    b) Durante o ressalto.
    c) Durante a colisão com o solo.
    5. Como se pode proceder para estudar o movimento de queda e de ressalto de uma bola ao longo do tempo?

    MATERIAL E EQUIPAMENTO

    – Calculadora gráfica com Lab Cradl e/ou


    computador com software
    – Cabos de ligação
    – CBR
    – Bolas diferentes
    (basquetebol, futebol, ténis…)
    c – FÍSICA E QUÍMICA A – FÍSICA 10 – ATIVIDADES LABORATORIAIS

    PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

    1. C onstruir tabelas semelhantes às sugeridas em [registo e tratamento de resultados] para registo dos resultados
    experimentais.
    2. Efetuar a montagem para a medição da altura dos diferentes ressaltos de uma bola.
    3. Acionar o sistema de aquisição de dados e largar a bola de uma determinada altura.
    4. Registar os resultados obtidos na tabela I.
    5. Repetir a experiência usando bolas diferentes.

    FIS10ADP_20142661_FAL_4P.indd 3 3/6/15 12:16 PM


    ATIVIDADE LABORATORIAL DOMÍNIO ENERGIA E SUA CONSERVAÇÃO
    SUBDOMÍNIO 1 ENERGIA E MOVIMENTOS

    Utilização da calculadora gráfica…

    1. Ligar o cabo (USB) de ligação à entrada digital do 5. Inverter a leitura na aquisição de dados:
    CBR e à calculadora; – Premir a tecla ;
    2. Ligar a calculadora (o sensor deverá ser logo – S elecionar sequencialmente os números:
    reconhecido). “1: Experiência”, “9: Configurar sensores”,
    “1: CBR2/Go!Motion” e, no ecrã, descer até
    3. Escolher um intervalo de tempo:
    escolher “Leituras invertidas” e selecionar
    – Premir a tecla ; “Ok”.
    – Selecionar sequencialmente os números:
    6. Colocar a bola a cerca de 30 cm do sensor de
    “1: Experiência”, “7: Modo de recolha”,
    posição.
    “1: Baseado no Tempo”; Inserir a duração da
    recolha de dados (até 5 s) e selecionar “Ok”. 7. Acionar o botão do canto superior esquerdo
    (iniciar) e, simultaneamente, largar a bola.
    4. Definir nível de referência como zero:
    – Premir a tecla ; 8. Ajustar os dados obtidos:
    – Selecionar sequencialmente os números: – Premir a tecla ;
    “1: Experiência”, “9: Configurar sensores”, – S elecionar sequencialmente “3: Gráfico”,
    “1: CBR2/Go!Motion” e, no ecrã, descer até “7: Utilizar escala automática agora”.
    selecionar “zero”.
    9. Utilizar o gráfico obtido para, movendo o cursor,
    encontrar os valores de altura máxima atingida
    pela bola em cada ressalto.

    REGISTO E TRATAMENTO DE RESULTADOS

    Exemplo de tabelas a construir para o registo dos resultados da atividade.


    Tabela I Tabela II
    Alturas de queda e de ressalto para a bola 1 Alturas de queda e de ressalto para a bola 2
    Altura de queda Altura de ressalto Altura de queda Altura de ressalto
    hqueda /m hressalto /m hqueda /m hressalto /m

    1. Construa um gráfico da primeira altura de ressalto em função da altura de queda, para cada uma das bolas
    utilizadas;
    2. Trace a reta que melhor se ajusta aos resultados experimentais, obtendo a respetiva equação.

    QUESTÕES PÓS-LABORATORIAIS

    1. P artindo da conservação da energia mecânica, mostre que as expressões do módulo da velocidade de chegada
    ao solo (vf,queda) e do módulo da velocidade inicial do primeiro ressalto (vi,ressalto), em função das respetivas
    alturas, são vf,queda = "2 g hqueda e vi,ressalto = "2 g hressalto e obtenha a expressão que relaciona essas
    velocidades.
    2. A que corresponde o declive da reta dos gráficos obtidos no tratamento de resultados e que conclusões
    podem tirar-se desse valor?
    3. Imaginando que as alturas de queda e de ressalto eram iguais, qual seria o valor do declive da reta do gráfico
    obtido no tratamento de resultados? Que significado teria esta situação sob o ponto de vista energético?
    4. A partir da equação da reta de regressão preveja, para a bola 1, a altura do primeiro ressalto, considerando
    uma altura de queda de 3 m.
    5. Determine a expressão que permite calcular, para uma dada altura de queda, a percentagem de energia
    mecânica dissipada durante a colisão das bolas com o solo.
    6. Qual é a relação que existe entre a elasticidade das bolas e a percentagem de energia dissipada na colisão
    com o solo?
    7. Explique porque é que a altura atingida pela bola vai diminuindo nos sucessivos ressaltos.

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