Ficha AL 1.2 Forças nos movimentos retilíneos acelerado e uniforme

 

1. Nas aulas de Física, os alunos estudaram as leis de Newton fazendo uma experiência em que um carrinho (750,0 g), inicialmente em repouso, era posto em movimento por ação da queda de um bloco (B) (145,0 g) preso a ele por um fio de massa desprezável, como se indica no esquema seguinte.

1.1. Represente o diagrama de forças a que o carrinho e o bloco B ficam sujeitos durante a queda do bloco. Tenha em atenção o tamanho relativo dos vetores.

1.2. O gráfico v = f(t) da figura apresenta os valores da componente escalar da velocidade do carrinho ao longo do tempo.

1.2.1. Indique, justificando, entre que instantes de tempo o bloco B deverá ter tocado no chão.

1.2.2. Em que intervalo de tempo a aceleração e a velocidade do carrinho tiveram a mesma direção e o mesmo sentido?

1.2.3. Utilizando as potencialidades da calculadora, determine o módulo da aceleração do carrinho correspondente ao intervalo de tempo em que o bloco B desceu.

1.2.4. Justifique se os dados experimentais permitem concluir que as forças de atrito tiveram um efeito desprezável.

1.2.5. Esboce o gráfico a = f(t) correspondente ao movimento do ca rrinho até aos 2,500 s.

1.2.6. Justifique se os dados obtidos pelos alunos podem refutar as ideias de Aristóteles sobre a relação entre o movimento dos corpos e as forças a que estão sujeitos.

 

2. O carrinho da figura seguinte, de massa 498,42 g, entrou em movimento quando foi largado o corpo suspenso no fio, de massa 49,98 g. As massas foram medidas numa balança digital.

a) Apresente o valor da medida da massa do corpo suspenso, na unidade SI.

b) Identifique as forças aplicadas no carrinho e indique qual delas é responsável por o colocar em movimento.

c) Indique, justificando, se o peso do corpo suspenso pode ter a mesma intensidade da força que o fio exerce sobre ele.

d) Um sistema de aquisição automática de dados permitiu obter o seguinte gráfico velocidade-tempo, assim como a equação da reta para a primeira parte do movimento:

y = 0,8539x + 0,0213

Identifique os tipos de movimento, indicando ·em que condições experimentais eles tiveram lugar, assim como os módulos das respetivas acelerações.

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