Proponha um procedimento experimental, executável em pátio, para determinar o coeficiente de resistência ao…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Proponha um procedimento experimental, executável em pátio, para determinar o coeficiente de resistência ao rolamento µ_r de um aro tradicional (aro de madeira ou bambu) usado em brincadeiras. Descreva equipamentos, medidas a tomar, equações usadas e como calcular µ_r a partir dos dados.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Procedimento: 1) Materiais: aro, fita métrica, cronômetro ou sensores de passagem, régua, balança (massa do aro m). 2) Método: dar ao aro uma velocidade inicial v0 (pequeno empurrão) e medir a distância s até parar; repetir 5 vezes e registrar média de s e v0 (v0 pode ser obtida medindo o tempo para percorrer um trecho inicial curto L: v0 ˜ L/?t). 3) Modelo físico: trabalho da força de rolamento F_roll dissipa energia: F_roll·s = ½·m·v0². Defina F_roll ˜ µ_r·m·g com g = 10 m/s² ? µ_r = v0²/(2·g·s). 4) Cálculo exemplo: m = 1,20 kg, mediu-se v0 = 2,00 m/s e s = 3,00 m ? µ_r = 2,00²/(2·10·3,00) = 4/(60) = 0,0667. 5) Erros e cuidados: garantir movimento sem deslize significativo, superfície plana e homogênea, medir v0 com precisão (uso de dois sensores/tempos reduz incerteza), repetir medidas para média e calcular desvio padrão; considerar perdas por deformação e ar. 6) Registro: tabela com v0, s, µ_r calculado e incerteza; discutir influência de material do aro e do piso.
Explicação
O procedimento experimental proposto utiliza uma abordagem prática e mensurável, permitindo a determinação do coeficiente de resistência ao rolamento através da relação entre a energia dissipada e a energia cinética inicial do aro. A inclusão de múltiplas medições e a consideração de fatores que podem introduzir erro garantem maior precisão e confiabilidade nos resultados obtidos. Além disso, a discussão sobre a influência do material do aro e do piso enriquece a análise, promovendo uma compreensão mais ampla dos fatores que afetam o coeficiente de resistência ao rolamento.
Raio-X da questão
coeficiente de resistência ao rolamento
avaliacao
coeficiente de resistência ao rolamento · experimentos em física
Revisar conceitos de resistência ao rolamento e experimentação científica.
O aluno pode descrever um procedimento que não considera todas as variáveis necessárias para calcular corretamente o coeficiente de resistência ao rolamento.
ciencia_tecnologia
criatividade
cientifico
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