Determinação do valor da aceleração gravítica a partir da altura e do tempo de queda.

Procedimento

Fixe um eletroíman a um suporte. Ligue o eletroíman a uma fonte de alimentação de corrente contínua e aproxime uma esfera de aço para que esta seja atraída. Coloque um cartão no solo para proteger a superfície do impacto da esfera.

O telemóvel deve ser colocado sobre a bancada. Ao pressionar o interruptor para abrir o circuito, o estalido produzido propaga-se e, ao ser detetado pelo smartphone, inicia a contagem do tempo. Quando a esfera atinge o solo, o som produzido pelo impacto propaga-se e, ao ser detetado, faz parar a contagem do tempo.

Atividade laboratorial – AL 1.2. Movimento vertical de queda e de ressalto de uma bola: transformações e transferências de energia (ADAPTADA PARA ALUNOS DO 11.º ANO).

Objetivo geral: Investigar, experimentalmente, o movimento vertical de queda e de ressalto de uma bola, com base em considerações energéticas.

Sugestão: Comparar energias dissipadas na colisão de uma mesma bola com diferentes superfícies, ou de bolas diferentes na mesma superfície, a partir dos declives das retas de regressão de gráficos da altura de ressalto em função da altura de queda.

Procedimento: Deixar cair uma bola de uma determinada altura. A aplicação utiliza o ‘Cronómetro Acústico’, para medir o intervalo de tempo entre colisões sucessivas, da bola com a superfície, até um máximo de cinco.

Desafio: Com base nos intervalos de tempo, considerando o módulo da aceleração gravitacional (por defeito é 9,81 m/s²) e que a resistência do ar é desprezável, determinar as alturas máximas atingidas pela bola em cada ressalto. Depois, calcular a altura inicial de onde a bola foi largada a partir do declive da reta do gráfico da altura de ressalto em função da altura de queda. Finalmente, comparar o valor obtido com o valor previamente medido com uma fita métrica.

Esta experiência permite investigar características de um som (frequência, intensidade, comprimento de onda, timbre) a partir da observação de sinais elétricos resultantes da conversão de sinais sonoros.

Esta experiência permite determinar a velocidade de propagação do som no ar.

Esta experiência permite medir distâncias através de ecos e da velocidade do som.

Um sonar emite rajadas de sons curtos, que são refletidos pelo objeto cuja distância se pretende medir. Como o som viaja a uma velocidade de aproximadamente 343 m/s, o tempo que decorre até o som refletido atingir o microfone do telemóvel pode ser usado para calcular a distância desse objeto.

No entanto, o som propaga-se em todas as direções. Para um sonar, isto significa que, ao direcioná-lo para uma parede, também se obtêm reflexões do chão, do teto e de outras superfícies próximas. Assim, este sonar fornece todas as reflexões, sendo o utilizador responsável por interpretar os resultados e determinar qual delas corresponde ao alvo cuja distância se pretende medir.

Desafio: Meça a distância do telemóvel ao alvo com uma fita métrica e, a partir do tempo que o som demora a percorrer o dobro dessa distância, determine o valor da velocidade de propagação do som. Compare com o valor teórico.

Esta experiência permite medir o intervalo de tempo entre as passagens sucessivas de um íman pelo telemóvel.

NOTAS:

• Se o campo magnético na sala de aula for suficientemente grande para ativar o 'Cronómetro magnético', deverá alterar-se o 'Limiar' para um valor superior, sem, no entanto, ultrapassar o valor do campo magnético criado pelo íman utilizado na experiência. Use como referência o valor do campo magnético apresentado no separador CONFIGURAÇÕES.

• Defina o intervalo mínimo para um valor que, por exemplo, a mesma passagem do íman não acione o cronómetro mais do que uma vez.

• O íman deve passar junto ao telemóvel para que os dados sejam registados corretamente.

• Não exponha o telemóvel a campos magnéticos fortes, pois isso poderá danificá-lo e, especialmente, afetar a função da bússola. Valores compreendidos entre 100 µT e 1000 µT seriam ideais.

Determinação experimental da rapidez média e do módulo da velocidade média escalar.

Esta experiência permite medir o intervalo de tempo entre as passagens do telemóvel por dois ímanes.

Coloque dois ímanes em posições diferentes. Prenda o telemóvel, por exemplo, a um carrinho telecomandado. Quando o carrinho passar pelo primeiro íman, a aplicação inicia a contagem do tempo. Quando o carrinho passar pelo segundo íman, a aplicação interrompe a contagem do tempo. Meça a distância percorrida pelo carrinho e o módulo do deslocamento, e insira estes valores na aplicação (por defeito, a aplicação assume 100 cm para ambos).

Esta experiência permite determinar o ângulo que uma linha de campo magnético terrestre faz com a horizontal.

Deve-se orientar o telemóvel de forma a que o campo magnético segundo as direções x e z sejam aproximadamente zero e registar o ângulo de inclinação (cima/baixo).

Esta experiência permite determinar a velocidade angular escalar e o período de rotação de um disco.

O telemóvel deve ser colocado sobre um disco, garantindo que a velocidade angular apresenta apenas componente perpendicular ao plano do ecrã.