Descreva um procedimento experimental para determinar o valor da aceleração da gravidade g usando um pêndulo…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Descreva um procedimento experimental para determinar o valor da aceleração da gravidade g usando um pêndulo simples: inclua desenho do experimento, medições a realizar, tratamento de dados (linearização) com as equações T = 2pv(L/g) e T² = (4p²/g)·L, e como estimar incertezas e fontes de erro.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Montar pêndulo com fio fino e massa puntiforme; medir L com régua e o tempo de N = 10 oscilações repetidas (3 a 5 repetições) para cada L. Calcular T = t/N e T². Traçar T² (eixo y) vs L (eixo x); ajustar reta y = m·x + b; m = 4p²/g ? g = 4p²/m. Estimar incerteza ?m pelo ajuste (erro padrão) e propagar: ?g/g = ?m/m. Controlar amplitude pequena (<5°) para validar aproximação harmônica, reduzir atrito/arrasto e medir L até o centro de massa. Comentar desvios sistemáticos (arrasto, medição de L, ângulo) e apresentar valor final com incerteza.
Explicação
O procedimento descrito é eficaz porque utiliza a relação entre o período de oscilação do pêndulo e o comprimento, permitindo a determinação da aceleração da gravidade por meio de uma análise linear. A coleta de múltiplas medições e a consideração das incertezas garantem a precisão dos resultados, enquanto o controle das condições experimentais minimiza erros sistemáticos. A linearização dos dados facilita a interpretação e a extração do valor de g a partir da inclinação da reta obtida.
Raio-X da questão
aceleração da gravidade
avaliacao
movimento oscilatório · equações do pêndulo
Revisar a teoria do pêndulo simples e suas equações.
O aluno pode descrever o experimento sem considerar a necessidade de linearização dos dados ou a estimativa de incertezas.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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