Exercício 4 · Exame Nacional Física e Química A 2.ª fase 2023

Tema: Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular · Do exame 2.ª fase (2023)

Enunciado

4. Para o estudo das características de um movimento circular uniforme, realizaram-se, em contexto real, num carrossel, medições do módulo da aceleração em função do raio, utilizando sensores de aceleração em telemóveis ( smartphones).

Tal como é ilustrado na Figura 5, num carrossel circular, fixaram-se cinco telemóveis em posições diferentes, numa direção radial.

Na tabela seguinte, estão registados os raios, rr, e os módulos da aceleração centrípeta, aca_{\text{c}}, medidos.

r / mr\text{ / m} · ac / m s−2a_{\text{c}}\text{ / m s}^{-2}

1,10 · 0,26

2,00 · 0,50

2,40 · 0,57

3,20 · 0,72

3,40 · 0,79

Determine o módulo da velocidade angular, nas condições em que decorre a experiência, a partir da equação da reta de ajuste a um gráfico adequado.

Na sua resposta:

– identifique as variáveis independente e dependente a considerar nos eixos do gráfico;

– apresente a equação da reta de ajuste ao gráfico;

– apresente o valor solicitado com dois algarismos significativos.

Apresente todos os cálculos efetuados.

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Enunciado: Exercício 4 · Exame Nacional Física e Química A 2.ª fase 2023

Resolução

Segundo os critérios oficiais de classificação

identifique as variáveis independente e dependente a considerar nos eixos do gráfico (independente):

Resposta: rr (raio)

identifique as variáveis independente e dependente a considerar nos eixos do gráfico (dependente):

Resposta: aca_{\text{c}} (aceleração centrípeta)

apresente a equação da reta de ajuste ao gráfico;

Resposta: ac=0,22 r+0,03a_{\text{c}} = 0{,}22\,r + 0{,}03 (SI) / ac=0,23 r+0,02a_{\text{c}} = 0{,}23\,r + 0{,}02 (SI) / ac=0,23 ra_{\text{c}} = 0{,}23\,r

apresente o valor solicitado com dois algarismos significativos.

Resposta: 0,47 rad s−10{,}47\text{ rad s}^{-1} / 0,48 rad s−10{,}48\text{ rad s}^{-1}

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