Determinação da Aceleração em Plano Inclinado - Física e Química A 11º Ano (Exame 2020)

Os tempos de descida da esfera sobre o plano inclinado foram medidos indiretamente a partir dos volumes de água vertidos por uma bureta.
Assim, em cada ensaio realizado, abriu-se a torneira da bureta no instante em que a esfera foi largada sobre o plano inclinado e fechou-se a torneira da bureta no instante em que a esfera atingiu a base do plano.
Considere que, nos ensaios realizados, a bureta vertia, aproximadamente, 1,6 cm³ de água em cada segundo.
A massa volúmica da água, nas condições em que foram realizados esses ensaios, é 1,0 g cm⁻³.

Determina o valor solicitado, percorrendo as etapas seguintes: • Calcula o tempo de escoamento, $t$, correspondente a cada volume de água vertido ................................................................................................................................... 2 pontos • Apresenta uma tabela com os valores de $d$ e de $t^2$ a utilizar na construção do gráfico .............................................................................................................................. 3 pontos • Apresenta a equação da reta de ajuste ao gráfico $t^2 = f(d)$ ou ao gráfico $d = f(t^2)$ ($t^2 = 4,09d – 0,2$ ou $d = 0,244 t^2 + 4 \times 10^{-2}$) (ver nota) ..................... 2 pontos • Calcula o módulo da aceleração da esfera ($a = 0,49 \text{ m s}^{-2}$) ..................................... 3 pontos OU • Apresenta uma tabela com os valores de $d$ e de $V^2$ a utilizar na construção do gráfico .............................................................................................................................. 2 pontos • Apresenta a equação da reta de ajuste ao gráfico $V^2 = f(d)$ ou ao gráfico $d = f(V^2)$ ($V^2 = 10,41d – 0,31$ ou $d = 9,583\times 10^{-2} V^2 + 4 \times 10^{-2}$) (ver nota) .......................................................................................................................... 2 pontos • Utiliza a relação entre o volume e o tempo de escoamento para obter uma expressão de $t^2 = f(d)$ ($t^2=4,07 d$) ou para obter uma expressão de $d = f(t^2)$ ($d = 0,245 t^2$) ou para obter, a partir da equação das posições, uma expressão que relacione $d$ com $V^2 \left( d = \frac{1}{2} a \frac{V^2}{1,6^2} \right)$ ou equivalente ..................................................................................................................... 3 pontos • Calcula o módulo da aceleração da esfera ($a = 0,49 \text{ m s}^{-2}$) ..................................... 3 pontos Nota – A omissão da ordenada na origem não implica qualquer desvalorização.