UA1gUNIVERSIDADE DO ALGAflVE

PROVA PARA AVALIAÇÃO DE CAPACIDADE PARA FREQUÊNCIA DO ENSINO SUPERIOR DOS

MAIORES DE 23 ANOS

2017/2018

Instituto Superior de Engenharia (ISE)

Licenciaturas em Tecnologia e Segurança Alimentar, Engenharia Civil, Engenharia Elétrica e

Eletrônica, Engenharia Mecânica

Cursos Técnico Superior Profissional de Energias Renováveis; Instalações Elétricas, Domótica

e Automação; Manutenção e Reabilitação de Edifícios e Infraestwturas; Segurança e Higiene

Alimentar; Tecnologias e Manutenção Automóvel; Telecomunicações e Redes

Componente Específica de FÍSICA E QUÍMICA

Notas:

1. Este enunciado tem 10 página5. A cotação de cada pergunta encontra-se na última

página.

2. Material permitido: O examinando apenas pode usar na prova, como material de

escrita, caneta ou esferográfica de tinta azul ou preta. É permitido o uso de calculadora

de teclado alfabético.

3. Todas as questões deverão ser respondidas na folha de respostas.

GRUPO 1 (Física)

1. Um caracol movimenta-se 5 m em relação à origem das posições e de seguida anda para trás2m.

a) Repre5ente um esquema do movimento do caracol.b) Calcule a distância percorrida pelo caracolc) Determine o deslocamento escalar do caracold) Represente o vetor deslocamento

Página ide 10

2. Con5idere um movimento de uma partícula material que foi lançada ao ar na vertical e cujo

gráfico posição versus tempo se encontra na figura. Considere desprezável a resistência do ar.

y/m

8,00

5.00

6.00

3,00

2,00

1,00

2.1. Recorrendo ao gráfico,

atingida com o tempo.

y=t—10t2(Sl) y = —5t2(Sl)

(C) y=—5t—5t2(Sl) (D) y=12t—5t’(Sl)

2.2. Dos gráficos velocidade versus tempo a

ao movimento referido.

(B)

v

o

seguir representados, selecione o que corresponde

(C)

1’.

o

2.3. Um corpo A de massa 2M que se encontra no ponto xsituado 5 m acima do solo e um corpo

6 de massa M que se encontra no ponto y situado a 10 m acima do solo são largados

simultaneamente, movendo-se em queda livre. Considere desprezável a resistência do ar.

Selecione a forma correta de completar a frase:

“Os dois corpos têm, no instante imediatamente antes do impacto no solo,

(A) ... igual distancia percorrida.”

(C) ... igual força aplicada.”

(B) ... igual aceleração.”

(D) ... igual velocidade.”

o 0.5 1,5 2 2.5 3 lis

(A)

selecione a opção que melhor poderá traduzir a variação da altura

(6)

(A)

o

(D) (E)

Página 2 de 10

3. Dois atletas, A e B, correm lado a lado numa pista circular, nas faixas correspondentes aos raios

o

o

de 150 m e de 100 m, respetivamente, conforme a figura seguinte.

3.1 Se o atleta A percorrer três voltas em 5 minutos, determine:

a) O período do movimento.b) A frequência do movimento.c) O módulo da velocidade angular.d) O módulo da velocidade linear.e) Sabendo que a massa do atleta é de 68 kg, caracterize a força centrípeta.

3.2 Em relação aos dois atletas é possível referir:

(A) O atleta 6 dá mais voltas do que o atleta A.

(B) O movimento do atleta A tem um período maior do que o movimento do atleta 6.

(C) Têm a mesma velocidade linear.

(D) Têm a mesma velocidade angular.

Selecione a opção correta

Página 3 dela

4. Um corpo com a mas5a de 5 kg é largado do ponto A deslizando ao longo do plano inclinado,

sem atrito. O ponto A encontra-se a uma altura h do solo, conforme representado na figura. O

corpo é abandonado no ponto A e imobiliza-se no ponto E, sendo o trajeto de A a E realizado

no interior de uma calha. Entre A e B o atrito é desprezável; no trajeto de 3 a E existe atrito.

Considere desprezável a resistência do ar em todo o movimento do corpo.

ti

_____

C D -- E

4.1 Indique as afirmações verdadeiras e falsas.

(A) No trajeto de A a 8, a velocidade do corpo é contante.

(B) O corpo no trajeto de 8 a E não possui aceleração porque o movimento é retilíneo.

(C) A resultante das forças que atuam no corpo no percurso de A a 8 é nula.

(D) No trajeto de A a 8 a aceleração é constante.

4.2 Caracterize os tipos de movimento que encontra no percurso AE

4.3 Sabendo que o plano AB tem uma inclinação de 30° e que o corpo demora 1 s a atingir o

ponto B determine:

a) A aceleração que o corpo está sujeito no plano AB.

b) A velocidade que o corpo passa o ponto 8.

c) A distância percorrida no plano inclinado.

Pãgina 4 dolo

GRUPO II (Química)

1. Das afirmações seguintes, indique as verdadeiras (V) e as falsas (F).

1.1 — O sódio pertence à família dos metais alcalino-terrosos.

1.2 — De um modo geral, a primeira energia de ionização diminui ao longo de um grupo da

Tabela Periódica.

1.3 — De um modo geral, o raio atómico aumenta ao longo de um período da Tabela

Periádica.

1.4 — Em condições PTN, 1,0 moi de 502 ocupa um volume bastante superior a 1,0 moi de

(3) N2, pois a molécula de 502 é maior.

1.5 — Na molécula de água há apenas dois pares de eletrões ligantes.

1.6 — Nos átomos de hidrogénio, as transições eletrónicas do nívei=5 para o nível=2

originam emissão de radiações de menor energia do que as transições eietrónicas do

nível=3 para o nível=1.

1.7 —A radiação iv (infravermelho) no espectro do átomo de hidrogénio obtém-se quando

o eletrão, previamente excitado, regressa ao nível de energia 3.

1.8 — Ao longo de um grupo da Tabela Periódica, os raios atómicos aumentam à medida

que o número atómico aumenta.

1.9 —A molécula de água tem uma geometria linear.

1.10 — Uma reação exoenergética em sistema fechado faz aumentar a energia interna do

sistema.

2. A produção de amoníaco pelo processo Haber-Bosch utiliza o azoto e o hidrogénio gasosos

como reagentes.

2.1. Escreva a equação de produção do amoníaco e acerte-a.

2.2. Num recipiente fechado de capacidade 5,OOL a uma temperatura TA, foram colocados 1,25

moi de N4g) e 3,75 moi de H2(g). Sabe-se que, ao atingir o equilíbrio, existem 0,150 moi de NH3,

1,18 moi de N2(g) e 3,52 moi de H2(g). Calcule a constante de equiiíbrio, Kc, à temperatura TA.

Apresente todas as etapas de resolução, incluindo a expressão da constante de equilíbrio, Kc.

PáginaS de 10

3. A configuração eletrónica de um átomo de oxigénio, no estado de menor energia, pode ser

representada por [He] 2s2 2p4. Selecione a alternativa que completa corretamente a frase:

A geometria de uma molécula de água é...

(A) ... linear e o átomo central possui apenas um par de eletrões.

(B) ... linear e o átomo central possui dois pares de eletrões ligantes e dois pares não ligantes.

(C) ... angular e o átomo central possui apenas um pares de eletrões.

(D) ... angular e o átomo central possui dois pares de eletrões ligantes e dois pares não ligante.

Pácina 6 de 10

-o ai,

= o, -J a ‘o

o

H 1.01 3 LI 6.94

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1 o

TABELA DE CONSTANTES

Velocidade de propagação da luz no vácuo = 3dM) x lII a

Módulo da aceleração gravitica de um corpo. . .

. ti III iits —

junto a superficie da Terra —__________

Constante de Gravitação Univer5al .67 x TU N 1112 2

Constante de Avogadro = tiÁ)2 x IO pieI

Constante de SteFan Goftzmann 67 lo te 2 K

Produto iônico da água (a 25 C) = 1.011 x 1h

Volume molar de um gãs (PTN) = 22.1 i,? ‘uni

FORMUlÁRIO

Conversão de temperatura (de grau Celsius para kelvin) ..

T— temperatura obsoleta (temperatura em kelvin}

O - temperatura em grau Colsius

Densidade (massa volúmira) 0-

‘e — massa1 volume

• Eleito totoeléctricoenergia de um fo0o da mdinção incidente r.o metal

l .— energia de renioçao de um eedrao do metal

E — energia cjnãtca do electrão ronmvido

tr1L tE,

• Concentração de solução— quantidade de soluto

— voh,nie de sokiçio

• Relação entre p11 e concentração de 11I0 iil = 11Jt4 {Ili()’l/nr.! ira

• t. Lei da Termodlnãmica- varação da energia interna do sistema (tambdrn representada por .àIr)

II energia transferida, entro o sistema e o exterior sob a forma do trabalhoç;— energia transfenda, entre o sislema ao exterior sob a forma de calor

1?. onerpra transFerida entro o siston,a e o exterior, sob a lorma do mdiaçáo

• Lei de StefanBoltzmann1’ . polóncia total iradrada pela suporficio do um corpo

• . emissividade da superfcie do corpoir — consianle de Sletan-8ozmann.1 — área da supL’Ilic4e do corpo1 temperatura absoluta da superticie do corpo

• Energia ganha ou perdida por um corpo devido à variaçãoda sua temperatura

ir; — massa do corpo

— capacidade Iô,mica rr’assrca da material do que é cansatuldu o corpo

\l variação da temperatura do corpo

• Taxa temporal dc transferéncla de energia, sob a Forma

de caiar, por condução— energa transferida sob a forma de calor, por condução

atravús de uma baila, no intervalo de tempo .Xl— conduliv’dade lõrmica do matenal do que é constituida a bana

— Área da secção da barra perpend:cutar á direcção de transferência de energia

— cortiprlnianto da barra.%i diferença de temoeratula entre as oxtlemidades da tarra

= O + 27:! 5

1=

,\(t=

tQjf

li = 1 ir 1’!’

‘1

., O

Página 8 de 10

• Trabalho realizado por uma força constante, P.que actuasobre um corpo cm movimento rectilíneo II = Fwl (‘Ik%rI

1— módulo do deslocamento do ponto do aplicação da forçari — ângulo definido pela força e pelo deslocamento

• Energia cinética de translaflo L’, = -‘tu — massa —

— módulo da velocidade

• Energia potencIal gravílica em relação a um nivel de referência = III y li

— massa— rn&ilo da aceleração gravitlca pinto á superf cio da Terra

li — altura em relaça nivel de referénca considerado

• Teorema da energia cinética li’ = AI.’,II — sorna dos trabalhos realizados pelas forças que actuam num corpo.

num determinado Ftervalo de tempo— vadação da energia cinética do centro de massa do corpo, no mesmo

intorvo do tempo

• Lei da Gravitação Universal .-.-.. fi =Tu.

Ei, — módulo da força grevltica exercida pela massa ponlual rn1 f’’)

Q na massa pontual ni,

6—constante do Gravitação Universaldistância entre as duas massas

• 2.’ Lei de Newton = rriíi1” — resultante das forças que actuam num corpo de massa 01

J — aceleração do cenho do massa do carpo

• Eiuaçôes do movimento rectilíneo com aceleração constante .. s = + i;— valor (componente escolar) da posição

valor (componenle escalar) da velocidade t’ = , + ai

o — valor (componente escalar) da aceleração- tempo

• Equações do movimento circular com velocidade linearde módulo constante

= r- rnódut da aceleração centrlpo’a

módulo da velocidade linear 1’=

r— rato da trajectória

‘1’— perlodo do niovunenlo—.

—, - módulo da velocidade angular

• Comprimento de onda ..módulo da velocIdade de propagação da onda

.1 f— frequência do movimento ondulatório

• Função que descreve um sinal harmónico ou sinusoidal u — .1 hill(rif

.1 — amplitude do sinal— frequência angular

- lempo

• Fluxo magnético que atravessa uma superfície, de área 4,em que existe um campo magnético uniforme, II .. ‘i’, = ff4ii — ângulo entre a direcção do campo e a direcção perpendicular a supedicie

\rji

• Força electromotrlz induzida numa espira metálica— variação do Cozo magnético que atravessa a superflclo delimitada

pela espira, no intervalo de tempo .1?

• Lei de Sntll’Descartes para a refracção ...... a1 rili ‘L1 = lI

ri1, a. — Indices de relracçao dos meios 1 e 2. respectivamenle

— ângulos entre a d:recção de propagação da onda e a nmalà suportcie wpa,adora rio ponto de frncãiénoa. rios rimos 1 e 2. respedriamtre

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• Hidrostâtica

p = rn/V Massa volúmica

ii = . Densidade relativa

p = F/S Pressão

= J) + pgh — Lei fundamental de hidrostática

1 = p,gV Impulsão

= pgh Pressão da coluna de líquido

• Hidrodinámica

V = iS Caudal volúmico

ah = pQ Caudal mássico

a++1 =&+j2+Y2 Eq.desernoulli

a ÷ + y, = + . + y2 + - II, [q. de Bernoulli generalizada

COTAÇÕES

Física — 10,0 valores

1. a) 0,5 valores; b) 0,5 valores; c) 0,5 valores;; d) 0,5 valores.

2. 2.1. 0,5 valores; 2.2. 0,5 valores; 2.3. 0,5 valores.

3. 3.1 a) 0,5 valores; 1,) 0,5 valores; c) 0,5 valores; ci) 0,5 valores; e) 1,0 valor.

3.2 0,5 valores.

4. 4.1. 0,5 valores; 4.2. 0,5 valores.

4.3. a) 0,5 valores; b) 0,5 valores; c) 1,0 valor.

Química —10,0 valores

1.— 0,5 x 10 alíneas = 5 valores

2.1. —1,0 valor

2.2. —3,0 valores

3.—1,0 valor

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