APL 1

APL 1.4 (FÍSICA)

ANO LETIVO

FÍSICA E QUÍMICA A

2014/2015

DATA: (NOVEMBRO 2014)
ANO/TURMA
PROFESSOR

11.º VB

CLASSIFICAÇÃO

Maria Manuel Pereira Guedes

NOME DO ALUNO

Nº

DO ALUNO

CONHECIMENTO DO ENCARREGADO DE EDUCAÇÃO

ATIVIDADE PRÁTICO-LABORATORIAL
APL 1.4 (FÍSICA) – SATÉLITE GEOSTACIONÁRIO (PROPOSTA DE RESOLUÇÃO)

● QUESTÃO-PROBLEMA
Um satélite geostacionário descreve uma órbita aproximadamente circular à altitude de 35 880 km e com período de 24 horas, independentemente da sua massa. Confrontar esta situação com a de um corpo preso a uma mola elástica sobre uma plataforma rotativa de velocidade angular constante.

● INTRODUÇÃO TEÓRICA
Num movimento circular uniforme, pode estimar-se a velocidade linear a partir do período e do raio da trajetória através da expressão: v =

2πr
T

A aceleração centrípeta ou normal relaciona-se com a velocidade linear pela expressão: a c =

v2 r Se medirmos a força centrípeta que obriga um corpo de massa m a descrever um movimento circular uniforme (MCU), devemos medir um valor idêntico ao que se obtém usando a Lei Fundamental da Dinâmica
(F = m.a), ou seja: Fc = m ×

4π2 r
T2

.

● QUESTÕES PRÉ-LABORATORIAIS
1. Um carrinho está sobre um gira-discos, que se move com MCU, preso ao eixo central de um dinamómetro.
1.1. A velocidade de um satélite geoestacionário dependerá da sua massa?
Não. [De facto, aplicando a Segunda Lei de Newton:

]
1.2. Como poderia determinar a frequência de rotação do gira-discos?
Mede-se o tempo com um simples cronómetro de, por exemplo, 10 rotações completas. A frequência será o número de rotações a dividir por esse tempo.
1.3. Como é que, a partir da leitura do dinamómetro, poderia determinar a aceleração do carrinho?
O dinamómetro dá o valor da tensão exercida pelo fio que não é mais do que a força resultante (pois as outras duas forças aplicadas, peso e força normal, anulam-se). Pesando o carrinho obtém-se a sua massa. A aceleração será o quociente entre o valor marcado no dinamómetro (força