ESCOLA SECUNDÁRIA DOM MANUEL MARTINS Setúbal APL 0.0 – Vetores e grandezas vetoriais. Soma e Subtração de vetores. Resultante das forças, aceleração e velocidade num Plano Inclinado Física e Química A 2011/2012 10º Ano 1ª Parte 1.1 Utilize uma régua e um esquadro para calcular a soma dos vetores seguintes, que representam forças: Isabel Quadros – Mestrado Ensino da Física e Química Ano 2011/2012 – Página 1 2. Utilize uma régua e um esquadro para calcular a soma das forças seguintes: 3. A foto ao lado mostra um carrinho a ser lançado num plano inclinado, de baixo para cima. O carrinho tem acoplado o acelerómetro visual, descrito na questão anterior. Nesta foto observa-se o carrinho em três posições. Note que, na primeira posição, o carrinho já saiu da mão do experimentador. 3.1. Durante o percurso de subida, para onde aponta a aceleração? E para onde aponta a soma ou resultante das forças no carrinho? 3.2. No ponto de altura máxima, para onde aponta a aceleração? E para onde aponta a soma ou resultante das forças no carrinho? Isabel Quadros – Mestrado Ensino da Física e Química Ano 2011/2012 – Página 2 3.3. Que sucederia à velocidade do carrinho se, no ponto de altura máxima, a aceleração fosse nula? 3.4. Durante o percurso de descida, para onde aponta a aceleração? E para onde aponta a soma ou resultante das forças no carrinho? 3.5. Durante o intervalo de tempo em que o experimentador está a lançar o carrinho, para onde aponta a aceleração do carrinho? E para onde aponta a soma ou resultante das forças no carrinho? 3.6. Durante o intervalo de tempo em que o experimentador trava o carrinho, após este descer o plano, para onde aponta a aceleração? E para onde aponta a soma ou resultante das forças no carrinho? 2ª Parte Forças e Movimento num plano inclinado (Simuladores PHET “Forces and Motion 2.03” Objetivos: 1. Uso de diagramas de corpo livre para explicar a resultante da força num objeto. 2. Descrever como as forças num objeto mudam quando o objeto está a subir ou a descer um plano inclinado 3. Relacionar energia, força e movimento de objetos que se movem no plano inclinado. Instruções: 1. Explorar o simulador do plano inclinado sobre Forças e movimento. Analisem o que estão a explorar e debatam em grupo o que observam. Isabel Quadros – Mestrado Ensino da Física e Química Ano 2011/2012 – Página 3 2. Clique em "Show" no diagrama de corpo livre. Empurrar o objeto para trás enquanto olham para o diagrama de corpo livre. O que observam. Registar o esquema das forças no plano horizontal e quando está no plano inclinado. Na subida para onde aponta o vetor da aceleração e da velocidade. 3. O que muda quando alternam o pavimento entre o gelo e a madeira , quando empurram o objeto para a frente e para trás? 4. O ângulo da rampa tem influência no comprimento e na direção dos vetores no diagrama de corpo livre? 5. À direita está um exemplo de um diagrama de corpo livre para o caixote que está ser empurrado para cima na rampa de gelo: FNormal FPus h FGravit y Para cada uma das seguintes situações, desenhe o diagrama de forças. A caixa não se move no gelo A caixa não se move na rampa Isabel Quadros – Mestrado Ensino da Física e Química Ano 2011/2012 – Página 4 Subida na rampa de madeira Subida na rampa de gelo madeira 6. Fazer variar a massa do objeto. Mover a caixa, de que forma varia a força aplicada? Isabel Quadros – Mestrado Ensino da Física e Química Ano 2011/2012 – Página 5