Projete um procedimento experimental para medir o coeficiente de restituição e calcule-o a partir dos dados…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir exercícios físicos que solicitem diferentes capacidades físicas, identificando seus tipos (força, velocidade, resistência, flexibilidade) e as sensações corporais provocadas pela sua prática.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Projete um procedimento experimental para medir o coeficiente de restituição e calcule-o a partir dos dados: um(a) dançarino(a) de massa m = 50 kg salta verticalmente e atinge o solo com velocidade v = 2,0 m/s (para baixo) e, após o impacto, o pé rebate com velocidade v' = 0,60 m/s (para cima). Use g = 10 m/s². Explique como medir e calcule o coeficiente de restituição e a energia dissipada.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Procedimento: filmar o impacto com câmera em alta taxa ou usar fotocélulas para medir as componentes normal da velocidade imediatamente antes e depois do contato; extrair v e v'. Cálculos: coeficiente de restituição e = |v'|/|v| = 0,60/2,0 = 0,30. Energia cinética antes: KE_i = 0,5·m·v² = 0,5·50·(2,0)² = 100 J. Depois: KE_f = 0,5·m·v'² = 0,5·50·(0,60)² = 9,0 J. Energia dissipada = KE_i - KE_f = 91 J (convertida em calor, som, deformação). Relate incertezas pela resolução temporal do vídeo.
Explicação
O procedimento experimental proposto permite a medição precisa das velocidades antes e depois do impacto, fundamentais para o cálculo do coeficiente de restituição. Os cálculos de energia cinética antes e depois do impacto demonstram a quantidade de energia dissipada, evidenciando a eficiência do salto e a transformação de energia durante o impacto. A consideração das incertezas é importante para garantir a precisão dos resultados obtidos.
Raio-X da questão
coeficiente de restituição
avaliacao
coeficiente de restituição · energia cinética
Revisar as fórmulas de conservação de energia e coeficiente de restituição.
O aluno pode confundir o cálculo do coeficiente de restituição com o cálculo da energia cinética, utilizando as velocidades de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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