Unidade 1 – Movimentos na Terra e no Espaço AL 1.1

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Escola Secundária / 3º CEB da Batalha

ACTIVIDADE LABORATORIAL DE FÍSICA E QUÍMICA AFORMAÇÃO ESPECÍFICA

ENSINO SECUNDÁRIO

Ano de Escolaridade : 11

AL 1.1 – Queda livre

Esta actividade centra-se no desenvolvimento de um raciocínio que leve os alunos a

constatar que a aceleração da gravidade, nas proximidades da superfície terrestre, não

depende da massa do corpo nem da altura de queda.

Será executada uma montagem experimental de forma a deixar cair bolas de massas

diferentes, e de diferentes alturas, procedendo à determinação da velocidade de cada

bola em dois pontos da sua trajectória e o tempo que leva a percorrer a distância entre

esses pontos, de modo a calcular a norma da aceleração da gravidade.

Objecto de ensino

• Queda livre: força e aceleração gravítica.

Objectivos de aprendizagem

• Distinguir força, velocidade e aceleração.

• Reconhecer que, numa queda livre, corpos com massas diferentes experimentam

a mesma aceleração.

• Explicar que o efeito da resistência do ar pode originar acelerações de queda

diferentes.

• Determinar, a partir das medições efectuadas, o valor da aceleração da gravidade

e compará-lo com o valor correntemente utilizado.

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Sugestões metodológicas

Vamos prender, com fita adesiva, um sensor de distância ao topo superior do suporte de

madeira, existente no Laboratório, de forma a que o sensor fique paralelo ao chão, e

voltado para baixo, estabelecendo todas as ligações do sensor para a interface e desta

para o computador, onde antes terá sido instalado o software adequado para reconhecer

estes dispositivos.

Com a fita métrica, medimos e marcamos no suporte um ponto que diste cerca de 40 cm

do sensor, a uma distância inferior ele não regista qualquer posição, por forma a

sabermos que só podemos deixar cair em queda livre corpos abaixo desse ponto.

No primeiro ensaio abandonamos uma bola, cuja massa foi previamente determinada,

da posição supracitada, activando o sensor, de forma a termos o registo das posições

ocupadas pela bola em queda livre ao longo do tempo, até chegar ao solo.

No segundo ensaio abandonamos, da mesma posição, uma bola de massa diferente,

registando o sensor também as sucessivas posições da bola ao longo do tempo, até

chegar ao solo.

No terceiro ensaio abandonamos outra bola, de massa diferente das anteriores, de uma

posição inicial diferente das anteriores, obtendo também o registo das posições da bola

ao longo do tempo, até chegar ao solo.

Salienta-se que, deste modo, se atingem também os objectivos da actividade APSA2 –

Como visualizar um movimento real, proposto pelo manual adoptado.

Material (por turno)

Material Unidades

Computador 1

Interface Multilog Pro 1

Sensor de distância 1

Cabos de ligação 1 conjunto

Bola várias

Balança analítica digital 1

Fita métrica 1

Suporte de madeira 1

Fita adesiva 1

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Sugestões de avaliação

• Apresentação de tabelas de registos de dados (posição e tempo).

• Traçado dos gráficos da posição em função do tempo, i.e., )(tfy = , em papel

milimétrico e no MS Excel.

• Obtenção, a partir dos gráficos em papel milimétrico, do valor da velocidade em

três a cinco instantes.

• Cálculo, a partir das velocidades atrás obtidas, da aceleração do movimento.

• Traçado dos gráficos da velocidade em função do tempo, i.e., )(tfv = , no MS

Excel.

• Comparação do valor determinado experimentalmente, para a aceleração do

movimento, com o valor tabelado para a aceleração da gravidade, calculando:

o valor médio da aceleração;

o desvios absolutos;

o incertezas absoluta e relativa;

o erros absoluto e relativo.

• Explicação se a queda das bolas foi, ou não, uma queda livre, discutindo a

precisão dos resultados obtidos e a exactidão dos mesmos.