Imitar gráficos: posição-Tempo e velocidade

9º Ano – MOVIMENTOS E FORÇAS
Movimentos na Terra
Imitar gráficos: posição-Tempo e velocidade-tempo
1. Questão – Problema
Como efetuar um movimento a partir de um gráfico posição – tempo?
2. Metas
Interpretar, utilizar e traçar gráficos posição-tempo.
Concluir que a indicação da posição de um corpo exige um referencial.
Distinguir, para movimentos retilíneos, posição de um corpo num certo instante da distância percorrida
num certo intervalo de tempo.
Concluir que um gráfico posição-tempo não contém informação sobre a trajetória de um corpo.
Caracterizar a velocidade num dado instante por um vetor, com o sentido do movimento, direcção
tangente à trajetória e valor, que traduz a rapidez com que o corpo se move, e indicar a sua unidade SI.
3. Introdução teórica
Um dos métodos mais eficazes para descrever o movimento é traçar gráficos de posição, valores de
velocidade, e valores aceleração vs tempo. De uma representação gráfica, é possível determinar em que
sentido o objeto se desloca, a rapidez com que se move, até onde se deslocou, e se está a acelerar ou a
abrandar.
O Sensor de Movimento mede o tempo que um pulsar sonoro de alta-frequência demora a fazer o
percurso entre o sensor e um objeto e o regresso. Usando este tempo de ida e volta e a velocidade do
som, a interface determina a distância ao objeto; isto é, a sua posição. Pode então usar a mudança de
posição para calcular o valor da velocidade e o valor da aceleração do objeto. Toda esta informação
pode ser vista num gráfico. Uma análise qualitativa dos gráficos de seu movimento ajudar-lhe-á a
compreender os conceitos da cinemática.
4. Material
• CBR-2 (sensor de movimento)
• Unidade portátil TI-Nspire e/ou Lab Cradle
• Fita métrica
• Fita adesiva
5. Previsão dos resultados
1. Como será o gráfico da posição vs. tempo para cada uma das seguintes situações.
(Usar um sistema de eixos coordenados com a origem e as posições positivas aumentando para a direita).
a. Um objeto em repouso
Grupo T3
9_ Gráficos posição-tempo e velocidade-tempo - 1
9º Ano – MOVIMENTOS E FORÇAS
Movimentos na Terra
b. Um objeto que se move no sentido positivo com uma velocidade constante
c. Um objeto que se move no sentido negativo com uma velocidade constante
d. Um objeto acelerando no sentido positivo, partindo do repouso
2.Como será o gráfico de velocidade vs. tempo para cada uma das situações descritas acima.
6. Procedimento
Colocar o Sensor de movimento de modo que aponte para um espaço aberto de pelo menos 4 m de
comprimento. Use pequenos pedaços de fita adesiva para marcar no chão a origem e as distâncias de 1
m, de 2 m, e de 3 m do Sensor do movimento.
Usar o cabo preto da ligação para conectar o CBR à unidade portátil. Pressionar firmemente nas
extremidades do cabo.
Ligar a unidade portátil pressionando a tecla c
Abrir a aplicação DataQuest
Com o mostrador em gráficos.
Para que apareça um só gráfico: b gráfico e selecionar o gráfico
Pode-se desenhar o gráfico pretendido b4: Analisar 9: Desenhar
previsão Desenhar
Ou usar um pré-definido
b4: Analisar 9: Correspondência de MovimentoNova correspondência de posição ou nova
correspondência de velocidade
Pressione a seta verde e inicie o movimento.
7. Reflexão
Imitar o Gráfico Posição vs. Tempo
1. Descrever como caminhou para cada um dos gráficos que imitou.
2. Explicar o significado da inclinação do gráfico de posição vs. tempo. Incluir uma discussão da
inclinação positiva e negativa.
3. Que tipo de movimento ocorre quando a inclinação do gráfico da posição vs. tempo é zero?
4. Que tipo de movimento ocorrer quando a inclinação do gráfico da posição vs. tempo é constante?
5. Que tipo de movimento ocorre quando a inclinação do gráfico da posição vs. tempo está a mudar?
Testar a sua resposta a esta pergunta usando o Sensor de movimento.
Imitar o Gráfico do valor velocidade vs. tempo
1. Descrever como caminhou para cada um dos gráficos que imitou.
2. Que tipo de movimento ocorre quando a inclinação do gráfico da velocidade vs. tempo é zero?
3. Que tipo de movimento ocorre quando a inclinação do gráfico da velocidade vs. tempo não é zero?
Testar a sua resposta usando o Sensor de movimento.
Grupo T3
9_ Gráficos posição-tempo e velocidade-tempo - 2