Suponha que uma estudante queira testar a hipótese de que o ângulo de inclinação de um plano afeta a aceleração de um objeto que desliza por ele. Descreva como ela pode usar o Método Científico para testar essa hipótese. Inclua as etapas de observação, formulação da hipótese, experimentação (sem necessidade de detalhar), coleta de dados e conclusão.
Passo 1
Beleza! O enunciado quer que a gente mostre como usar o Método Científico pra testar se o ângulo de um plano inclinado muda a aceleração de um objeto que desliza por ele. O conteúdo é Física Experimental (cinemática) e Método Científico. A gente vai precisar entender:
- Observação de um fenômeno físico.
- Como formular uma hipótese testável.
- Como planejar um experimento simples.
- Como coletar dados (medir ângulo e aceleração).
- Como tirar uma conclusão com base nos dados.
Passo 2
Observação
Primeiro, a estudante percebe que quando coloca um carrinho num plano mais inclinado, ele parece acelerar mais rápido. Isso é só uma impressão, mas serve como ponto de partida: varia o ângulo e a aceleração muda, né?
Primeiro, a estudante percebe que quando coloca um carrinho num plano mais inclinado, ele parece acelerar mais rápido. Isso é só uma impressão, mas serve como ponto de partida: varia o ângulo e a aceleração muda, né?
Passo 3
Formulação da hipótese
Ela cria uma frase que dá pra testar. Exemplo: “Quanto maior o ângulo de inclinação do plano, maior será a aceleração do objeto.” Essa hipótese fala de duas variáveis claras: ângulo (θ) e aceleração (a).
Ela cria uma frase que dá pra testar. Exemplo: “Quanto maior o ângulo de inclinação do plano, maior será a aceleração do objeto.” Essa hipótese fala de duas variáveis claras: ângulo (θ) e aceleração (a).
Passo 4
Planejamento do experimento
Mesmo sem detalhar cada ferramenta, ela decide:
Mesmo sem detalhar cada ferramenta, ela decide:
- Usar um carrinho com rodas que desliza sem muita fricção.
- Variar o ângulo do plano (por exemplo, 10°, 20°, 30°, 40°).
- Medir o tempo que o carrinho leva para percorrer uma distância fixa (d).
- Calcular a aceleração usando a fórmula da cinemática:
Também vale lembrar a previsão teórica (sem fricção):
onde
é 9,8 m/s².
Passo 5
Coleta de dados
Para cada ângulo:
Para cada ângulo:
- Ajusta o plano em θ.
- Marca a distância d (por exemplo, 1 m) a partir do ponto de largada.
- Solta o carrinho do repouso e cronometra o tempo t.
- Calcula a aceleração medida
. - Anota tudo numa tabela:
ângulo θ | tempo t | aceleração a | aceleração teórica
Passo 6
Análise e conclusão
Ela compara os valores medidos de com os teóricos
. Se vir que, conforme θ aumenta, os dois aumentam e ficam bem próximos, a hipótese é confirmada: a aceleração cresce com o ângulo. Se os números destoarem muito, ela deve checar fontes de erro (fricção, precisão do cronômetro, etc.) e talvez refazer.
Ela compara os valores medidos de
Resposta
Usando o Método Científico, a estudante observou o fenômeno, formulou a hipótese “quanto maior o ângulo, maior a aceleração”, planejou um experimento variando θ, mediu tempos e calculou as acelerações com
, comparou com
e concluiu que, de fato, a aceleração sobe quando o ângulo aumenta, validando sua hipótese.