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Físico-Química 9.º ANO

Movimento retilíneo uniformemente acelerado

ExploraDuarte Nuno JanuárioEliana do Carmo CorreiaCarlos Brás

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Conteúdos programáticos:• Caracterização da velocidade• Caracterização da aceleração• Interpretação de gráficos velocidade-tempo

Este documento visa orientar a exploração em sala de aula de um vídeo do movimento retilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) e do ficheiro Tracker associado.

Este guião facilita a utilização do vídeo em sala de aula, através de instruções detalhadas, associadas às respetivas Metas Curriculares.

· Clicando em Play ( 5 ) poderá correr a totalidade da sequência do vídeo.

Interface1 Vídeo

2 Gráficos

3 Tabela de Dados

4 Barra Menu

5 Play/Pause

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5

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Nota: Deverá ter o software Tracker instalado previamente no computador que vai utilizar. O software pode ser obtido em: https://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/ (link ativo em janeiro de 2015)

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Para visualizar clique em Play.

Para ajustar o tamanho do vídeo, pode usar simultaneamente a tecla ctrl + scroll do rato ou selecionar a lupa na Barra Menu (experimentar, por exemplo, “para ajustar”).

Visualização do movimento

Correr o vídeo Ajustar o tamanho do vídeo

Sobreposição do vetor aceleração

1. Certificar-se que na Barra Menu se encontra selecionada a opção de sobreposição do vetor velocidade.

2. Clicar em Play, iniciando o movimento, e observar o vetor velocidade. • Pode alterar o tamanho do vetor velocidade:

Trajetória Corpo A Velocidade Tipo de marcação Flecha em negrito • Pode alterar a sua cor:

Trajetória Corpo A Velocidade Cor • Pode reduzir o número de imagens (quadros) analisados, permitindo obter um menor número

de pontos e melhorar a visualização pretendida. Para isso, deve alterar o Step Size. No lado direito da barra Play, selecionar 5, por exemplo.

Objetivo

Instruções

Visualizar o vetor velocidade e verificar que: • Tem o sentido do movimento. • É tangente à trajetória. • Aumenta ao longo do tempo no m.r.u.a.

Sobreposição do vetor velocidade

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1. Caracterização da velocidadeMetas Curriculares

1.12 Caracterizar a velocidade num dado instante por um vetor, com o sentido do movimento, direção tangente à trajetória e valor, que traduz a rapidez com que o corpo se move, e indicar a sua unidade SI.

1.14 Classificar movimentos retilíneos no sentido positivo em uniformes, acelerados ou retardados a partir dos valores da velocidade, da sua representação vetorial ou ainda de gráficos velocidade-tempo.

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1. Certificar-se que na Barra Menu se encontra selecionada a opção de sobreposição dos vetores velocidade e aceleração.

2. Clicar em Play, iniciando o movimento, e observar o vetor velocidade (a amarelo). • Pode alterar o tamanho e a cor dos vetores velocidade e aceleração (processo semelhante

ao usado no ponto 1.). • Pode alterar o Step Size (ver ponto 1.), para tornar mais evidentes os vetores.

1. Consultar a tabela de valores e extrair os valores da velocidade para diferentes instantes.

2. Determinar o valor da aceleração média.

1. Na tabela de dados, selecione “Dados” e assinale a opção relativa a “ax”.

2. Analisar os valores da velocidade associados a cada instante e comparar com o valor médio ou analisar como este varia. O valor médio da aceleração pode ser obtido automaticamente. Ver análise de gráficos.

0 0

1,2 0,499

Objetivo

Objetivo

t (s) v (m/s)

Objetivo

Instruções

Instruções

Instruções

Verificar que no m.r.u.a., o vetor aceleração média tem o sentido do vetor velocidade.

Determinar o valor da aceleração média a partir de valores de velocidade.

Concluir que existe aceleração num dado instante e que esta tem um valor igual ao da aceleração média.

2. Caracterização da aceleraçãoMetas Curriculares

1.17 Relacionar para movimentos retilíneos acelerados e retardados, realizados num certo intervalo de tempo, os sentidos dos vetores aceleração média e velocidade ao longo desse intervalo.

1.18 Determinar valores da aceleração média, para movimentos retilíneos no sentido positivo, a partir de valores de velocidade e intervalos de tempo, ou de gráficos velocidade-tempo, e resolver problemas que usem esta grandeza.

1.19 Concluir que, num movimento retilíneo acelerado ou retardado, existe aceleração num dado instante, sendo o valor da aceleração, se esta for constante, igual ao da aceleração média.

Exemplo:

Oo

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1. Analisar os valores da velocidade na tabela e concluir que esta aumenta com o tempo. 2. Analisar o gráfico velocidade-tempo. • Clicar sobre o gráfico velocidade-tempo. • Clicar em Analyze e selecionar Statistic e Curve Fits.

Surgirá a seguinte imagem com toda a informação

Com a janela do gráfico aberta:• Clique em: Measure e assinale Area.• Escolha dois instantes, por exemplo, t = 0,6 s e t = 1,2 s, arrastando as barras cinzentas. O valor da

área surgirá como “área = 0,227 m”. Este valor pode ser comparado calculando a distância percorrida com recurso aos valores das posições ocupadas que estão na tabela.

Objetivo

Objetivo

Instruções

Instruções

Classificar o movimento a partir dos valores da velocidade e do gráfico velocidade-tempo.

Determinar a distância percorrida no gráfico velocidade-tempo.

3. Interpretação de gráficos velocidade-tempoMetas Curriculares

1.14 Classificar movimentos retilíneos no sentido positivo em uniformes, acelerados ou retardados a partir dos valores da velocidade, da sua representação vetorial ou ainda de gráficos velocidade-tempo.

1.20 Distinguir movimentos retilíneos uniformemente variados (acelerados ou retardados) e identificá-los em gráficos velocidade-tempo.

1.21 Determinar distâncias percorridas usando um gráfico velocidade-tempo para movimentos retilíneos, no sentido positivo, uniformes e uniformemente variados.

Bom trabalho!A equipa de autores do projeto Explora.

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