No 10.º ano de escolaridade, componente de Física, no Domínio 1 – “Energia e sua conservação” e no Subdomínio 1- “Energia e movimentos” aborda-se a temática “A energia de sistemas em movimento de translação”. Assim, torna-se pertinente a realização de uma atividade laboratorial intitulada “Movimento num plano inclinado: variação de energia cinética e distância percorrida”. Portanto, recorre-se para o efeito ao material apropriado, entre o qual se destaca a calha inclinada.

No entanto, importa recapitular os seguintes conteúdos:

Trabalho

O trabalho realizado por uma força é uma medida da energia transferida de um sistema para outro quando atuam forças.

Teorema da Energia Cinética

O trabalho efetuado pela resultante das forças que atuam num determinado corpo, em movimento de translação, durante um intervalo de tempo, é igual à variação da Energia Cinética.

Forças conservativas e não conservativas

Uma força conservativa realiza um trabalho nulo ao longo de um percurso fechado, ou seja, quando o corpo regressa à posição de onde partiu. 

O trabalho realizado por uma força conservativa, entre dois quaisquer pontos, é sempre o mesmo, isto é, é independente da trajetória; só depende das posições final e inicial.

Como exemplos de forças não conservativas temos a resistência do ar e as forças de atrito.

O trabalho realizado pelas forças não conservativas, num percurso fechado, não é nulo. Desta forma, o trabalho realizado por uma força não conservativa, entre dois pontos, não depende da trajetória seguida; só depende das posições inicial e final.

Trabalho realizado pelo peso

O trabalho realizado pelo peso – força conservativa – é simétrico da variação da energia potencial gravítica.

Atividade laboratorial – Movimento num plano inclinado: variação de energia cinética e distância percorrida

O objetivo desta atividade é estabelecer a relação entre a variação de energia cinética e distância percorrida num plano inclinado e utilizar processos de medição e de tratamento estatístico dos dados.

Então, necessita-se de uma calha inclinada com uma escala métrica associada; célula fotoelétrica ou fotogate; digitímetro (para registar o tempo de passagem do carrinho pela fotogate); carrinho com pino estreito; balança; e craveira. De acordo com o anteriormente exposto, deve-se executar um procedimento experimental que abarque as seguintes etapas:

Para terminar, assista ao seguinte vídeo.

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