Exercício 3.1 · Exame Nacional Física e Química A Época especial 2021

Um corpo foi abandonado sobre um plano com uma dada inclinação, $\alpha$, de acordo com a Figura 4 (que não está à escala).

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

3.1. Numa série de ensaios, o corpo, de massa $189{,}2\text{ g}$, foi abandonado de cinco posições diferentes.

Admita que a resultante das forças que nele atuam é constante.

Na tabela, estão registadas as distâncias, $d$, percorridas pelo corpo sobre o plano inclinado e as energias cinéticas, $E_{\text{c}}$, do corpo, ao percorrer aquelas distâncias.

$d\text{ / mm}$

$E_{\text{c}}\text{ / mJ}$

200 · 33,0

300 · 51,3

400 · 67,7

500 · 84,0

600 · 102

Determine o módulo da aceleração do corpo.

Na resposta:

– deduza uma expressão que mostre uma relação linear de $E_{\text{c}}$ em função de $d$;

– apresente a equação da reta de ajuste ao gráfico de $E_{\text{c}}$ em função de $d$;

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

Apresente todos os cálculos efetuados.