Proponha um procedimento experimental detalhado para medir o coeficiente de restituição e entre a sola de um…

Questão

Proponha um procedimento experimental detalhado para medir o coeficiente de restituição e entre a sola de um sapato de dança e o piso polido do salão. Inclua equações, dados de exemplo e explicite como calcular e (o coeficiente de restituição).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Procedimento modelo: 1) Materiais: um corpo rígido representativo (bolinha de borracha ou pequeno peso com base rígida), régua/meça de altura, cronômetro ou câmera em 120 fps, placa do mesmo material do solado do sapato, piso polido do salão. 2) Medida direta: soltar a esfera verticalmente de altura h1 sobre o piso e medir a altura de ressalto h2 (ou medir tempos de voo). Repetir 5 vezes para média e estimar incerteza. 3) Equação: coeficiente de restituição e = sqrt(h2/h1) (para quedas verticais) ou e = v_after/v_before; use g = 10 m/s² se necessitar de velocidades: v_before = sqrt(2 g h1), v_after = sqrt(2 g h2). 4) Dados de exemplo: h1 = 0,50 m; medições de h2 = 0,29; 0,31; 0,30 m ? h2_avg = 0,30 m. Calcule e = sqrt(0,30/0,50) = sqrt(0,6) ˜ 0,775. 5) Análise: interprete e (0<e<1): valores próximos de 1 indicam pequeno amortecimento; próximos de 0, grande dissipação. Considere fontes de erro: alinhamento vertical, perda por rotação, compressibilidade do solado e variações locais do piso. 6) Variações: testar com diferentes velocidades/ângulos ou com parceira do sapato para resultados aplicáveis à dança. Apresente incertezas usando desvio padrão das h2 e propagação via e = sqrt(h2/h1).

Explicação

O procedimento descrito fornece um método claro e sistemático para medir o coeficiente de restituição, utilizando materiais acessíveis e técnicas de medição precisas. As equações apresentadas permitem calcular o coeficiente a partir de alturas de queda e ressalto, facilitando a compreensão do fenômeno físico envolvido. Além disso, a consideração de erros e variações enriquece a experiência experimental, tornando-a mais robusta e aplicável a diferentes contextos.

Raio-X da questão

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