Proponha um procedimento experimental, usando sensores ou aplicativo digital, para verificar a conservação da…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Proponha um procedimento experimental, usando sensores ou aplicativo digital, para verificar a conservação da quantidade de movimento em colisões unidimensionais entre carrinhos de massas diferentes. Detalhe montagem, medidas, equações e tratamento das incertezas.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Montagem: pista com mínimo atrito (trilhos ou ar), dois carrinhos com marcações de massa, sensor de movimento (interface ou app) posicionado para registrar velocidades antes e depois. Medidas: massas m1, m2; velocidades v1,v2 antes e v1',v2' após. Equações: p = m·v; verificar p_total,i = p_total,f ou calcular ?p = Sm(vf-vi). Procedimento: calibrar sensor, realizar N repetições variando massas e condições, calcular média e desvio padrão de p_total antes e depois; avaliar discrepância relativa (|p_i-p_f|/p_i). Tratar incertezas: propagar erros nas massas e velocidades (sp = v[(v·sm)² + (m·sv)²]), estimar contribuição do atrito e de forças externas (impulso de interação com trilho); minimizar por trilhos lubrificados ou ar e correção por medida de desaceleração. Análise: gráfico p_total,i versus p_total,f e ajuste linear; verificar se coeficiente ˜1 dentro das incertezas. Conclusão: discutir fontes sistemáticas e propor melhorias (redução de atrito, sincronização temporal do sensor, média de mais ensaios).
Explicação
A proposta apresenta um experimento que utiliza uma montagem adequada para minimizar atritos, garantindo a precisão nas medições de velocidade e massa. Além disso, a inclusão de cálculos de incertezas e a análise dos dados por meio de gráficos permitem uma avaliação rigorosa da conservação da quantidade de movimento. A discussão sobre fontes de erro e sugestões de melhorias demonstra uma compreensão aprofundada do tema e a busca por resultados mais confiáveis.
Raio-X da questão
conservação da quantidade de movimento
avaliacao
conservação da quantidade de movimento · colisões unidimensionais
Revisar os princípios da conservação da quantidade de movimento e incertezas em medições.
O aluno pode descrever um experimento que não considera as diferentes massas dos carrinhos, levando a resultados incorretos sobre a conservação da quantidade de movimento.
ciencia_tecnologia
criatividade
cientifico
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