Exercício 8 - Trabalho e energia mecânica · Exame Nacional Física e Química A 1.ª fase 2026

8. Jorge Dias de Deus, no livro Galileu e a Parábola, explicou que Galileu não teria conseguido atingir o rigor obtido nas suas medições largando bolas metálicas do cimo da torre de Pisa e que «na prática, ele estudou a descida de esferas [...] numa tábua inclinada em certo ângulo com o chão».

Considere que as esferas em análise podem ser representadas pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).

8.3.

Um professor desafiou os alunos a planearem uma experiência, para verificarem se há conservação da energia mecânica do sistema esfera + Terra quando a esfera desce num plano inclinado e é tratada como uma partícula material.

Para tal, disponibilizou uma rampa de inclinação fixa, uma esfera, uma régua, uma balança e um sensor que mede diretamente a velocidade num ponto.

Descreva um procedimento experimental, incluindo o tratamento de dados correspondente, que permita aos alunos verificarem se a energia mecânica do sistema esfera + Terra se conserva, utilizando todos os materiais indicados.

Considere apenas um ensaio.

Apresente um texto bem estruturado e utilize linguagem científica adequada.

8.4.

Uma esfera X, de massa $m$, foi largada num plano inclinado, e uma esfera Y, de massa $2m$, foi largada num outro plano inclinado, tal como se esquematiza na Figura 7.

Considere o solo como nível de referência da energia potencial gravítica.

Admita que as forças de atrito e de resistência do ar são desprezáveis.

Complete o texto seguinte, selecionando a opção correta para cada espaço.

A energia potencial gravítica inicial do sistema esfera X + Terra é

energia potencial gravítica inicial do sistema esfera Y + Terra.

A esfera X atinge a base do plano com módulo da velocidade

módulo da velocidade da esfera Y no final do plano.

Nestes percursos, o módulo da aceleração da esfera X é

ao módulo da aceleração da esfera Y.

A esfera X, por comparação com a esfera Y, demora

tempo a chegar ao final do plano.