Proponha um procedimento experimental simples e seguro, realizável em ambiente escolar durante brincadeira com…

Questão

Proponha um procedimento experimental simples e seguro, realizável em ambiente escolar durante brincadeira com boleadeira (ou objeto ligado por cordão), para medir a velocidade tangencial e a força centrípeta sobre uma das bolas. Descreva passos, fórmulas usadas e como comparar medida direta com valor calculado.

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

Resposta esperada

Procedimento (modelo): 1) Materiais: boleadeira (massa m˜0,04 kg por bola), trena, cronômetro, balança, dinamômetro de baixa força (0–5 N). 2) Medidas: meça r (m) do centro até a bola; meça m (kg). Faça N=10 voltas e cronometre t para obter f=N/t (rev/s). 3) Cálculos: v = 2p·r·f (m/s); velocidade angular ? = 2pf (rad/s); força centrípeta calculada F_c = m·v²/r (N). 4) Medida direta: prenda dinamômetro ao cordão e puxe para medir tensão T durante rotação estável; T ˜ F_c (direção radial interna). 5) Comparação: calcule percentagem de diferença: |T-F_c|/F_c·100%. 6) Exemplo numérico: m=0,04 kg; r=0,55 m; t para N=10 voltas = 7,10 s ? f=1,408 rev/s; v=2p·0,55·1,408˜4,87 m/s; F_c=0,04·4,87²/0,55˜1,73 N. Se dinamômetro ˜1,70 N, diferença ˜1,7%. 7) Cuidados: usar área livre, supervisão, segurança ocular e afastar pessoas; repetir 3 vezes e fazer média; discutir fontes de erro (arrasto do ar, não horizontalidade, atrito no nó).

Explicação

O procedimento proposto é claro e detalha os materiais necessários, as etapas de medição e cálculo, além de incluir a comparação entre a medida direta e o valor calculado, o que permite uma análise crítica dos resultados. A inclusão de cuidados de segurança e a discussão sobre fontes de erro garantem a viabilidade do experimento em ambiente escolar. A apresentação de um exemplo numérico facilita a compreensão dos conceitos e a aplicação prática das fórmulas.

Raio-X da questão

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