Cálculo da Aceleração em Plano Horizontal (Física A 11º Ano, 2021)

Um corpo sobre um plano inclinado, abandonado de uma altura h, acaba por parar após percorrer uma distância d num plano horizontal.
Na Figura 1 (que não está à escala), está esquematizado o percurso do corpo entre a posição inicial (posição A) e a posição final (posição C).
Considere o referencial Ox, representado na figura, e admita que:
– o corpo pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material); – no plano inclinado, as forças de atrito que atuam no corpo são desprezáveis; – no plano horizontal, a resultante das forças que atuam no corpo é constante.
Numa experiência, o corpo foi abandonado de cinco alturas diferentes, sobre o plano inclinado, tendo percorrido, para cada uma das alturas, uma determinada distância no plano horizontal.
A tabela apresenta, para cada uma das alturas, h, das quais o corpo foi abandonado, a distância, d, que o corpo percorreu no plano horizontal até parar.

h / m	d / m
0,060	0,231
0,100	0,377
0,140	0,559
0,180	0,712
0,220	0,887

Determine a componente escalar da aceleração, ax, do corpo, em relação ao referencial Ox considerado, no seu movimento no plano horizontal.
Na resposta:
– deduza uma expressão que mostre que d varia linearmente com h; – apresente a equação da reta de ajuste a um gráfico adequado; – calcule o valor solicitado com dois algarismos significativos, a partir da equação da reta de ajuste.
Apresente todos os cálculos efetuados.

Determina o valor solicitado, percorrendo as etapas seguintes: • Deduz a expressão que relaciona d com h (d = - (g/aₓ) h) (ver nota 1)... 4 pontos • Apresenta a equação da reta de ajuste ao gráfico d = f(h) (d = 4,12h – 0,02) (ver notas 2 e 3) 3 pontos • Calcula a componente escalar da aceleração do corpo (–2,4 m s⁻²) 3 pontos OU • Deduz a expressão que relaciona d com h (h = (aₓ/g) d) (ver nota 1) 4 pontos • Apresenta a equação da reta de ajuste ao gráfico h = f(d) (h = 0,24d + 0,01) (ver notas 2 e 3) 3 pontos • Calcula a componente escalar da aceleração do corpo (–2,4 m s⁻²) 3 pontos Notas: 1. A omissão do sinal «–» na expressão deduzida não implica qualquer desvalorização nesta etapa. 2. Na equação da reta de ajuste, a omissão da ordenada na origem não implica qualquer desvalorização. 3. A ordem das etapas 1 e 2 é arbitrária.