(DISSERTATIVA — Dif. 3) Proponha um procedimento experimental, executável em pátio, para determinar a…

Questão

(DISSERTATIVA — Dif. 3) Proponha um procedimento experimental, executável em pátio, para determinar a velocidade tangencial v e a força centrípeta Fc de uma boleadeira (conjunto de massas presas por cordão) girada em movimento circular horizontal. Inclua materiais, passos de medição, equações utilizadas (por exemplo v = 2pr/T e Fc = m v²/r), cuidados de segurança e como apresentar resultados com um exemplo numérico.

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

Resposta esperada

Procedimento modelo: Materiais: boleadeira (ou massa presa por cordão) de massa m mensurada com balança, régua ou fita métrica para medir raio r (m), cronômetro, espaço livre no pátio e fita para marcar segurança. Passos: 1) Meça a massa total m das partes girantes (kg) e o comprimento efetivo do cordão r (m) até o centro de massa das bolas. 2) Peça a um aluno que gire a boleadeira em movimento circular horizontal; meça o tempo total t para N voltas completas (s), repita 3 vezes e tire média para reduzir erro. 3) Calcule a frequência f = N / t (Hz) e o período T = t / N (s). Use v = 2pr·f = 2pr / T para obter a velocidade tangencial (m/s). 4) Calcule a força centrípeta Fc = m·v² / r (N). 5) Estime incertezas a partir da variação entre repetições e informe resultados com algarismos significativos. Cuidados de segurança: manter distância mínima ao redor, usar óculos de proteção, evitar giro excessivo, supervisão de adulto. Exemplo numérico (modelo): m = 0,18 kg; r = 0,80 m; N = 10 voltas; tempo médio t = 4,0 s ? f = 10/4,0 = 2,5 Hz; v = 2p·0,80·2,5 = 12,57 m/s. Então Fc = 0,18·(12,57)²/0,80 ˜ 35,5 N. Apresente tabelas com medições, cálculo passo a passo e discussão sobre fontes de erro (precisão do cronômetro, estimativa do r, resistência do ar) e ligação com valorização cultural: descreva origem/tradição da boleadeira e segurança ao reproduzir a brincadeira.

Explicação

O procedimento experimental proposto inclui todos os passos necessários para medir a velocidade tangencial e a força centrípeta, utilizando materiais simples e acessíveis. A descrição detalhada dos cálculos e a consideração de cuidados de segurança garantem a realização segura e precisa da atividade. Além disso, a inclusão de um exemplo numérico e a discussão sobre fontes de erro enriquecem a compreensão do experimento e sua relação com a cultura.

Raio-X da questão

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