Guia de exploração digital - m.r.u.a.

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Físico-Química 9.º ANO
Explora
Duarte Nuno Januário
Eliana do Carmo Correia
Carlos Brás
Movimento retilíneo
uniformemente acelerado
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.
Conteúdos programáticos:
•C
aracterização da velocidade
•C
aracterização da aceleração
• Interpretação de gráficos velocidade-tempo
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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Interface
1 Vídeo
1
2 Gráficos
3 Tabela de Dados
4 Barra Menu
5 Play/Pause
5
3
· Clicando em Play ( 5 ) poderá correr a totalidade da sequência do vídeo.
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Visualização do movimento
Correr o vídeo
Ajustar o tamanho do vídeo
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”).
1. Caracterização da velocidade
Metas 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.
Objetivo
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.
1. C
ertificar-se que na Barra Menu se encontra selecionada a opção de sobreposição do vetor
velocidade.
Sobreposição do vetor
aceleração
Sobreposição do vetor velocidade
Instruções
2. Clicar em Play, iniciando o movimento, e observar o vetor velocidade.
• Pode alterar o tamanho do vetor velocidade:
Corpo A
Velocidade
Tipo de marcação
Flecha em negrito
Trajetória
• P ode alterar a sua cor:
Corpo A
Velocidade
Cor
Trajetória
• P ode 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.
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Oo
2. Caracterização da aceleração
Metas 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.
Objetivo
Instruções
Objetivo
Verificar que no m.r.u.a., o vetor aceleração média tem o sentido do vetor velocidade.
1. C
ertificar-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.
Determinar o valor da aceleração média a partir de valores de velocidade.
1. C
onsultar a tabela de valores e extrair os valores
da velocidade para diferentes instantes.
Instruções
2. Determinar o valor da aceleração média.
Objetivo
Exemplo:
t (s)
v (m/s)
0
0
1,2
0,499
Concluir que existe aceleração num dado instante e que esta tem um valor igual
ao da aceleração média.
1. N
a tabela de dados, selecione “Dados” e assinale a opção relativa a “ax”.
Instruções
2. A
nalisar 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.
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3. Interpretação de gráficos velocidade-tempo
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Metas Curriculares
1.14 C
lassificar 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.
Objetivo
Classificar o movimento a partir dos valores da velocidade e do gráfico velocidade-tempo.
1. A
nalisar 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
Instruções
Objetivo
Instruções
Determinar a distância percorrida no gráfico velocidade-tempo.
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.
Bom trabalho!
A equipa de autores do projeto Explora.
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