Exercício 4.2 - Movimentos e forças · Exame Nacional Física e Química A 2.ª fase 2021

4. Um corpo sobre um plano inclinado, abandonado de uma altura $h$, acaba por parar após percorrer uma distância $d$ num plano horizontal.

Na Figura 1 (que não está à escala), está esquematizado o percurso do corpo entre a posição inicial (posição A) e a posição final (posição C).

Considere o referencial $\text{O}x$, representado na figura, e admita que:

o corpo pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material);

no plano inclinado, as forças de atrito que atuam no corpo são desprezáveis;

no plano horizontal, a resultante das forças que atuam no corpo é constante.

4.2. Numa experiéncia, o corpo foi abandonado de cinco alturas diferentes, sobre o plano inclinado, tendo percorrido, para cada uma das alturas, uma determinada distância no plano horizontal.

A tabela apresenta, para cada uma das alturas, $h$, das quais o corpo foi abandonado, a distância, $d$, que o corpo percorreu no plano horizontal até parar.

Determine a componente escalar da aceleração, $a_x$, do corpo, em relação ao referencial $Ox$ considerado, no seu movimento no plano horizontal.

$h\ /\ \text{m}$

$d\ /\ \text{m}$

0,060 · 0,231

0,100 · 0,377

0,140 · 0,559

0,180 · 0,712

0,220 · 0,887

Na resposta:

deduza uma expressão que mostre que $d$ varia linearmente com $h$;

apresente a equação da reta de ajuste a um gráfico adequado;

calcule o valor solicitado com dois algarismos significativos, a partir da equação da reta de ajuste.

Apresente todos os cálculos efetuados.