Proponha um procedimento experimental para determinar o coeficiente de atrito cinético µ_k entre sola de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Proponha um procedimento experimental para determinar o coeficiente de atrito cinético µ_k entre sola de sapato e piso usando uma corrida curta. Em seguida calcule µ_k com dados: v0 = 1,80 m/s, distância de parada d = 0,60 m e g = 10 m/s².
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Procedimento experimental (resumo): 1) Medir v0 com vídeo ou radar antes do contato final; 2) Marcar ponto onde começa a frenagem e ponto final para obter d; 3) Repetir várias vezes e calcular média; 4) Usar conservação de energia/teorema trabalho-energia: perda de energia cinética m·v0²/2 igual ao trabalho dissipado pelo atrito F·d = µ_k·m·g·d (massa cancela); 5) Calcular µ_k = v0²/(2·g·d). Cálculo numérico: µ_k = 1,80²/(2·10·0,60) = 3,24/12 = 0,27. Observações de medição: considerar incertezas em v0 e d, usar média e desvio padrão; garantir segurança dos participantes.
Explicação
O procedimento experimental proposto utiliza a relação entre a energia cinética e o trabalho realizado pela força de atrito, permitindo a determinação do coeficiente de atrito cinético. O cálculo de µ_k é fundamentado na fórmula derivada da conservação de energia, onde a massa se cancela, simplificando a equação e tornando o resultado dependente apenas das variáveis medidas. Além disso, a consideração de incertezas e a segurança dos participantes são aspectos importantes para garantir a precisão e a ética do experimento.
Raio-X da questão
coeficiente de atrito cinético
avaliacao
movimento uniformemente variado · forças em movimento
Revisar as fórmulas de movimento e atrito em Física.
O aluno pode confundir a relação entre a distância de parada e a aceleração, não aplicando corretamente as fórmulas do movimento.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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