Ciências Físico-Químicas 10º ano · 2020. 11. 23. · Ciências Físico-Químicas 11º ano Ficha de trabalho “Preparação para o teste 2 F.” Pedro Reis Goucho 2 Kimikando-na-Lixa.webnode.pt

Ciências Físico-Químicas 11º ano

Ficha de trabalho

“Preparação para o teste 2 F.”

Pedro Reis Goucho 1

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1. A figura seguinte, que não está à escala, mostra uma estrada de acesso a uma via rápida movimentada. Um semáforo,

instalado na posição X, encontra-se a 200 m da posição Y onde os veículos entram na via de aceleração que dá acesso

à via rápida. O veículo A, que circula na via rápida, desloca-se com um módulo de velocidade constante de 80,0 km h-1.

Quando o veículo A se encontra à distância d de um marco quilométrico alinhado com o ponto Y, o semáforo muda

para verde. A partir desse instante, o veículo B, que se encontrava parado no semáforo, acelera uniformemente

atingindo a posição Y, com velocidade de módulo 60,0 km h-1, ao mesmo tempo que o veículo A alcança o marco

quilométrico. Considera que os veículos podem ser representados pelos seus centros de massa (modelo da partícula

material).

1.1. O veículo A desloca-se com movimento retilíneo ___, descrito

pela equação do movimento ___.

(A) …uniforme … 𝑥 = 80,0𝑡 (SI)

(B) …uniforme … 𝑥 = 22,2𝑡 (SI)

(C) …uniformemente acelerado … 𝑥 = 22,2𝑡 + 20𝑡2 (SI)

(D) …uniformemente acelerado … 𝑥 = 22,2𝑡2 (SI)

1.2. Recorrendo exclusivamente às equações do movimento, determina a componente escalar da aceleração

apresentada pelo veículo B até atingir o ponto Y. Apresenta todas as etapas de resolução.

1.3. Apresenta um esboço do gráfico da componente escalar da posição do veículo B em função do tempo, 𝑡, desde o

instante 𝑡 = 0,0 s até, pelo menos, ao instante em que atinge o ponto Y, indicando as coordenadas desse ponto no

gráfico. (Se não respondeste ao item anterior, considera 𝑎 = 0,70 m s-2)

1.4. Determina o valor da distância, d, percorrida pelo veículo A até o veículo B atingir o ponto Y.

1.5. Qual dos esboços dos gráficos velocidade – tempo descreve corretamente o movimento dos veículos A e B, a partir

do instante em que a luz do semáforo muda para verde (𝑡 = 0,0 s) até que o veículo B entra na via de aceleração em

Y (𝑡𝑌)?

(A) (C)

(B) (D)


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2. Ainda no troço retilíneo da via rápida, o condutor do veículo A, com uma tonelada de massa, avistou uma curva, de raio

40,0 m, tal como ilustra a figura. Cautelosamente, abrandou para uma velocidade de módulo 50,0 km h-1, mantendo

depois o módulo da velocidade enquanto descrevia a curva.

2.1. Durante o movimento de travagem do veículo A, a velocidade e a aceleração têm…

(A) …direção e sentido diferentes.

(B) …direção diferente e o mesmo sentido.

(C) …a mesma direção e o mesmo sentido.

(D) …a mesma direção e sentido diferente.

2.2. Indica, justificando, que características deve apresentar a resultante das forças que atua

no veículo A enquanto descreve a curva.

2.3. Se o veículo A se deslocasse, com o mesmo módulo de velocidade, na faixa de rodagem mais externa, o módulo da

aceleração do veículo seria…

(A) …nulo.

(B) …igual.

(C) …inferior.

(D) …superior.

2.4. Qual é o módulo da velocidade angular do veículo A, expresso na unidade SI?

3. O movimento de um satélite possui características idênticas ao movimento de um

carrinho (𝑚 = 500 𝑔) sobre uma plataforma giratória, de raio 25,0 cm, em

movimento circular e uniforme, preso por uma mola ao eixo de rotação da

plataforma, como mostra a figura seguinte.

3.1. Numa dada situação, o disco executa 300 rotações por minuto (rpm). Seleciona a

opção correta.

(A) O período do movimento do disco é de 2 s.

(B) A frequência do movimento do disco é de 0,2 Hz.

(C) O valor da velocidade angular do disco é de 10π rad s–1.

(D) O ângulo ao centro, Δθ, descrito durante uma volta completa pelo carrinho seria diferente se o raio da trajetória

circular fosse diferente para o mesmo número de rotações por minuto.

3.2. Admite que, no seu movimento de translação em torno da Terra, a Lua descreve uma órbita circular, de raio 3,84x105

km. Determina o quociente entre o módulo da aceleração da Lua no movimento de translação referido e o módulo da

aceleração de um pequeno corpo à superfície da Terra. Apresente todas as etapas de resolução.

Massa da Lua = 7,35x1022 kg

Massa da Terra = 5,98x1024 kg

Raio da terra = 6,4x106 m

4. O Hubble é um satélite astronómico artificial não tripulado que transporta um grande telescópio para luz visível e

infravermelha. Foi lançado pela NASA, em abril de 1990, a bordo de um vaivém. Tem de massa 11 110 kg e orbita em

torno da Terra a uma altitude constante de 589 km.

4.1. Seleciona das opções seguintes a que mostra corretamente representada a força resultante, �⃗�𝑅, que atua sobre o

satélite e a sua velocidade, �⃗�.

4.2. Determina o período orbital do telescópio, expresso em horas. Apresenta todas as etapas de resolução.


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5. Um foguete com um paraquedas foi lançado verticalmente. O

esquema da figura mostra algumas fases de voo. O gráfico

representa a variação da componente escalar da velocidade do

foguete em função do tempo.

5.1. Indica quanto tempo demorou o foguete na subida.

5.2. Nove segundos após o lançamento, o paraquedas abriu. Explica

a variação da velocidade a partir desse instante indicando as

forças que estão a atuar sobre o foguete.

6. Considera uma bola que é lançada para cima, como se mostra na figura estroboscópica ao lado,

em que as imagens estão representadas em intervalos de tempo iguais a 1,0 s. A bola, após 6,0 s,

regressa ao solo.

6.1. Calcula, com base nos dados fornecidos, a altura máxima atingida pela bola. Recorra

exclusivamente às equações do movimento e considere desprezável a resistência do ar durante

todo o movimento.

6.2. Dos gráficos que se apresentam de seguida, indica os que representam a variação da energia

cinética, da energia potencial e da energia mecânica da bola em função da altura, h, durante a

subida.

6.3. Refere, justificando, se o trabalho realizado pelo peso da bola, durante todo o movimento, é maior, menor ou igual,

caso a resistência do ar não seja desprezável.

7. Um carrinho de 800 g desloca-se ao longo de uma trajetória retilínea sobre um plano horizontal, sendo puxado por uma

força �⃗⃗⃗� que faz um ângulo de 25° com a direção do movimento. Durante 2,0 s, o movimento é descrito por 𝒙 (𝒕) =

𝟓, 𝟎 𝒕 + 𝟐, 𝟎 𝒕𝟐 (𝑺𝑰). Considera desprezáveis as forças de atrito.

7.1. Qual das opções representa os gráficos da componente escalar da velocidade e da componente escalar da resultante

das forças em função do tempo?

7.2. Ao fim de 2,0 s de movimento, o módulo da velocidade e a distância percorrida são, respetivamente

(A). 13 𝑚 𝑠−1 e 18 𝑚.

(B). 9 𝑚 𝑠−1e 18 𝑚.

(C). 9 𝑚 𝑠−1e 14 𝑚.

(D). 13 𝑚 𝑠−1 e 14 𝑚.


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7.3. Determina a intensidade da força que puxa o carrinho. Apresenta todas as etapas de resolução.

7.4. Após 2,0 s de movimento, deixa de atuar a força �⃗� que puxa o carrinho. Indica, justificando, se a partir desse instante há

conservação da energia mecânica do sistema carrinho + Terra.

8. A primeira velocidade terminal de um paraquedista de 80 𝑘𝑔 é 200 𝑘𝑚 ℎ−1 e a

segunda velocidade terminal é cerca de 10% da primeira. O seu movimento é

descrito pelo gráfico seguinte:

8.1. Qual é a intensidade da resistência do ar quando o paraquedista atinge a

primeira velocidade terminal?

8.2. Indica um intervalo de tempo em que se evidencia a primeira Lei de Newton e o

paraquedas ainda não foi aberto.

8.3. Qual das afirmações é correta?

(A). No intervalo de tempo [𝑡2, 𝑡3], o módulo da aceleração diminui e a intensidade da resistência do ar é maior do que

a intensidade do peso.

(B). O movimento é uniformemente retardado no intervalo de tempo [𝑡2, 𝑡3].

(C). Antes de o paraquedista atingir a primeira velocidade terminal, a resultante das forças que atuam sobre ele é

constante e tem o sentido do movimento.

(D). No instante inicial a aceleração é inferior à aceleração gravítica.

9. Na figura, está representado um carrossel. Quando o carrossel está em

movimento, cada um dos cavalinhos move-se com movimento circular uniforme.

9.1. Se um cavalinho efetuar quatro rotações por minuto, o módulo da sua velocidade

angular será

(A). 2

15𝜋 𝑟𝑎𝑑 𝑠−1 (B). 8𝜋 𝑟𝑎𝑑 𝑠−1 (C).

1

2𝜋 𝑟𝑎𝑑 𝑠−1 (D). 30𝜋 𝑟𝑎𝑑 𝑠−1

9.2. Quando o carrossel está em movimento, os cavalinhos A e B descrevem circunferências de raios diferentes. Conclui,

justificando, qual dos cavalinhos, A ou B, tem maior aceleração.

10. Observa a figura: um corpo, redutível a uma partícula, é lançado de uma posição A num plano horizontal, deslocando-se

até uma posição B. A partir de B sobe uma rampa, atinge a altura máxima na posição C, descendo depois a rampa. Existe

atrito entre o corpo e as superfícies com que contacta em todo o trajeto.

O gráfico representa a componente escalar da velocidade do corpo em

função do tempo, para a subida e descida na rampa (trajeto B → C → B),

descrita no referencial indicado na Fig. 1.


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10.1. Entre as posições A e B a intensidade da força de atrito é 40% da intensidade do peso do corpo. Que opção indica o

módulo da aceleração deste movimento na unidade SI?

(A) 10 (B) 0,40 (C) 4 (D) 40

10.2. Considera o movimento de B para C.

10.2.1. Qual das opções pode representar a velocidade do corpo, �⃗�, e a resultante das forças que atuam sobre ele, �⃗�?

10.2.2. A partir da lei do movimento, 𝑥(𝑡), descrita no referencial indicado na figura, determina a posição do corpo após

decorrer metade do tempo de subida na rampa. Apresente todas as etapas de resolução.

10.3. Considera o movimento de C para B.

10.3.1. Seja �⃗�I a aceleração do movimento e �⃗�II a aceleração que o corpo teria se fosse desprezável a força de atrito. Qual

das opções poderá representar estas duas acelerações?

10.3.2. Considera o plano horizontal como nível de referência da energia potencial gravítica. Qual das opções pode representar os gráficos da energia cinética, 𝐸c, do corpo e da energia potencial gravítica, 𝐸pg, do sistema corpo +

Terra, em função da altura, ℎ, a que o corpo se encontra do plano horizontal?

10.4. Calcula o instante 𝑡1 marcado no gráfico. Apresenta todas as etapas de resolução.

11. O gráfico da figura representa o módulo da velocidade do

movimento vertical de um paraquedista em função do tempo.

Considera os seguintes intervalos de tempo: [0, 𝑡1], [𝑡1, 𝑡2], [𝑡2, 𝑡3] e

[𝑡3, 𝑡4]. Indica o(s) intervalo(s) de tempo em que:

11.1. A intensidade da resistência do ar é igual à intensidade do peso;

11.2. A resistência do ar está a diminuir;

11.3. A intensidade da resultante das forças está a diminuir.


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12. O telescópio espacial Hubble descreve órbitas em torno da Terra com movimento praticamente circular e uniforme, de

raio 7000 km, levando cerca de 95,47 min numa órbita completa.

12.1. Que força mantém o Hubble em órbita?

12.2. Qual é o efeito da força exercida sobre o satélite na velocidade deste?

12.3. Mostra que o Hubble se move com velocidade de módulo igual a cerca de 28 000 km/h.

12.4. Indica, justificando, se a velocidade do Hubble se alteraria se a sua massa duplicasse.

13. Uma pequena esfera, redutível a uma partícula, é lançada da base de uma rampa, de baixo para cima. O movimento é

registado por um sensor de movimento, S. As forças dissipativas são desprezáveis. No referencial representado na

figura, o movimento é descrito pela seguinte equação:

x(t) = 1,0t2 − 3,0t + 2,5 (SI)

13.1. A que distância do sensor estava a esfera no instante em que foi lançada?

13.2. Representa os vetores velocidade e força resultante para um instante no movimento de subida.

13.3. Determina ao fim de quanto tempo a bola atinge a altura máxima sobre a rampa. Apresenta todas as etapas de

resolução.

13.4. Determina a amplitude do ângulo α da rampa. Apresenta todas as etapas de resolução.

13.5. Indica a opção que completa a frase seguinte. Se a esfera tivesse o dobro da massa e fosse lançada com a mesma

velocidade inicial teria…

(A) igual aceleração e atingiria a mesma altura máxima na rampa.

(B) menor aceleração e atingiria a mesma altura máxima na rampa.

(C) menor aceleração e atingiria menor altura máxima na rampa.

(D) igual aceleração e atingiria menor altura máxima na rampa.

14. Colocou-se um balão de 4,0 g cheio de ar sob um sensor de

movimento ligado a um sistema de aquisição de dados. Largou-se

o balão, que caiu verticalmente segundo uma trajetória retilínea

coincidente com o eixo Oy, obtendo-se o gráfico velocidade-tempo

da figura.

14.1. Justifica por que razão não é desprezável a resistência do ar

durante o movimento.

14.2. Indica a intensidade da resistência do ar no instante t = 1,5 s.

14.3. Para o intervalo de tempo [0,4; 1,2] s, qual das afirmações seguintes é verdadeira?

(A) O movimento do balão é uniformemente acelerado.

(B) O movimento do balão é uniformemente retardado, sendo a aceleração cada vez menor.

(C) O movimento do balão é acelerado, sendo a aceleração cada vez menor.

(D) O movimento do balão é acelerado, sendo a aceleração cada vez maior.


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14.4. Dos intervalos de tempo [0,5; 0,8] s e [1,4; 1,7] s, indique aquele em que:

14.4.1. É verificada a Lei da Inércia.

14.4.2. A intensidade da resistência do ar está a aumentar.

14.4.3. A intensidade da resultante das forças está a diminuir.

14.4.4. A distância percorrida pelo balão é maior.

14.5. Seja h a altura do balão acima da posição em que ele atinge a velocidade terminal. Até ao instante em que o balão

atinge essa velocidade, qual das opções poderá representar os gráficos da energia cinética, Ec, do balão e da energia

potencial gravítica, Epg, do sistema balão + Terra, em função da altura h?

15. Uma pequena moeda, redutível a uma partícula, está sobre um disco a uma certa distância R do seu centro. O disco

executa 60 rotações em cada minuto e a moeda move-se conjuntamente com ele.

15.1. Qual das opções indica o valor da velocidade angular da moeda em rad/s?

(A) 60 (B) 1 (C) 2 (D) 120

15.2. O movimento da moeda é circular uniforme. Qual das opções é verdadeira sobre a resultante das forças que atuam na

moeda?

(A) É nula, pois o movimento é uniforme.

(B) Aponta para o centro do disco e altera o módulo e a direção da velocidade.

(C) Tem a direção da velocidade e altera apenas a direção desta.

(D) Aponta para o centro do disco e altera apenas a direção da velocidade.

15.3. Mantendo o número de rotações por minuto do disco, pode variar-se o raio da trajetória da

moeda, R, posicionando-a mais ou menos distante do centro do disco.

15.3.1. O gráfico ao lado representa o módulo da velocidade da moeda em função do raio da sua

trajetória. Indique o significado físico do declive da reta.

15.3.2. Qual dos gráficos seguintes poderá descrever o módulo da aceleração da moeda em função

do raio da sua trajetória?


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16. Uma bola é largada de uma altura h relativamente ao solo. Nas

sucessivas colisões com o solo, a razão entre a velocidade de

ressalto e a velocidade de queda é 0,77. O gráfico seguinte

representa a componente escalar da velocidade ao longo do tempo

antes e após a primeira colisão com o solo (Prova modelo 2019

Raíz)

16.1. Quando a bola colide com o solo a intensidade da força de reação

normal é…

(A) … superior à força gravítica.

(B) … nula.

(C) … igual à força gravítica.

(D) … independente da massa da bola.

16.2. Determina a altura máxima, medida relativamente ao solo, após a

primeira colisão da bola com o solo. Considera o referencial de

eixo vertical, com origem no solo e recorra exclusivamente às equações que traduzem o movimento, y(t) e v(t).

16.3. Seleciona o gráfico que poderá representar a componente escalar da aceleração, em função do tempo, relativo aos

primeiros ressaltos da bola.

(A) (B)

(C) (D)

17. No salto que realizou desde a estratosfera até à Terra, Felix Baumgartner (FB) foi o primeiro homem a quebrar a

barreira do som sem qualquer veículo propulsor. Considere que a queda de FB em direção à Terra foi

aproximadamente vertical. Na Figura, apresentam-se, para os primeiros 100 s de queda, os gráficos do módulo da

velocidade, vFB, e da altitude, h, de FB, em função do tempo, t. Na figura, está também representada uma linha a

tracejado, que traduz o modo como variou o módulo da velocidade do som, vsom, ao longo da trajetória percorrida,

durante aquele intervalo de tempo. Considera que o conjunto FB + equipamento pode ser representado pelo seu

centro de massa (modelo da partícula material) e que a variação da aceleração gravítica com a altitude é desprezável

(2019, 1ª fase).

17.1. Qual foi o sentido da resultante das forças que atuaram sobre o conjunto FB + equipamento, nos primeiros 40 s de

queda?


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17.2. Qual foi, aproximadamente, a distância percorrida

pelo conjunto FB + equipamento, no intervalo de

tempo em que o módulo da sua velocidade

aumentou?

(A) 19 km

(B) 11 km

(C) 23 km

(D) 28 km

17.3. No intervalo de tempo [50, 60] s, o módulo da

aceleração do conjunto FB + equipamento, e a

intensidade da resultante das forças que nele

atuaram.

(A) aumentou ... aumentou

(B) aumentou ... diminuiu

(C) diminuiu ... diminuiu

(D) diminuiu ... aumentou

17.4. No intervalo de tempo [50, 100] s, a energia potencial gravítica do sistema FB + equipamento + Terra, e a energia

mecânica do sistema .

(A) aumentou ... diminuiu

(B) aumentou ... permaneceu constante

(C) diminuiu ... diminuiu

(D) diminuiu ... permaneceu constante

17.5. Considera um referencial unidimensional Oy vertical, com sentido de cima para baixo. Qual dos esboços de gráfico

seguintes poderá representar a componente escalar da posição, y, do conjunto FB + equipamento, em relação ao

referencial Oy, em função do tempo, t, nos primeiros 100 s de queda?

17.6. Considera que a massa do conjunto FB + equipamento era 118 kg. Determina o trabalho realizado pela força de

resistência do ar que atuou sobre o conjunto, no intervalo de tempo em que este se moveu com velocidade superior

à velocidade do som. Apresenta todas as etapas de resolução, explicitando todos os cálculos efetuados.


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18. Considera uma roda que, tendo apenas movimento de rotação em torno do seu eixo, efetua 50 rotações, em cada

minuto, durante um determinado intervalo de tempo (2015, 1ª fase).

18.1. O módulo da velocidade angular da roda, em radianos por segundo, no intervalo de tempo considerado, pode ser

calculado pela expressão

(A) ( 2𝜋 𝑥 50

60 ) rad s-1

(B) ( 2𝜋

50 𝑥 60 ) rad s-1

(C) (2π x 50 x 60) rad s-1

(D) ( 2𝜋 𝑥 60

50 ) rad s-1

18.2. Na figura, estão representados essa roda e dois pontos, P e Q, de um dos seus raios.

O módulo da aceleração do ponto P, no intervalo de tempo considerado, é

(A) superior ao módulo da aceleração do ponto Q.

(B) inferior ao módulo da aceleração do ponto Q.

(C) igual ao módulo da aceleração do ponto Q, sendo ambos nulos.

(D) igual ao módulo da aceleração do ponto Q, sendo ambos diferentes de zero.

19. Na figura (que não está à escala), estão representados dois conjuntos ciclista + bicicleta, CI e CII, que se movem ao

longo de uma estrada retilínea e horizontal, coincidente com o eixo Ox de um referencial unidimensional. Considera

que cada um dos conjuntos pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material) (1ª fase,

2015).

Considera que no instante t = 0 s o

conjunto CII inicia o seu movimento e que,

nesse instante, o conjunto CI passa na

origem do referencial. Admite que, a partir desse instante, e durante um determinado intervalo de tempo, as

componentes escalares, segundo o eixo Ox, das posições, xCI e xCII, dos conjuntos CI e CII, respetivamente, variam com

o tempo, t, de acordo com as equações:

xCI = 7,0t (SI) e xCII = 800 – 0,030t2 (SI).

19.1. Apresenta, num mesmo sistema de eixos, os esboços dos gráficos que traduzem, no intervalo de tempo

considerado, as componentes escalares das posições, xCI e xCII, em função do tempo, desde o instante t = 0 s até,

pelo menos, ao instante em que os conjuntos se cruzam. Determina o instante em que os conjuntos CI e CII se

cruzam e a componente escalar da posição daqueles conjuntos nesse instante. Utiliza as potencialidades gráficas da

calculadora.

19.2. Em qual dos esquemas seguintes se encontram corretamente representadas, num dado instante do intervalo de

tempo considerado, a velocidade, �⃗�, e a aceleração, �⃗�, do conjunto CII?


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19.3. A soma dos trabalhos realizados pelas forças que atuam no conjunto CI, num deslocamento desse conjunto no

intervalo de tempo considerado, é

(A) nula, uma vez que atuam no conjunto forças não conservativas.

(B) negativa, uma vez que a energia cinética do conjunto diminui.

(C) nula, uma vez que a energia cinética do conjunto se mantém constante.

(D) negativa, uma vez que atuam no conjunto forças não conservativas.

20. Uma esfera, largada de uma certa altura, cai verticalmente até atingir o solo. Na figura, apresenta-se um esboço do

gráfico do módulo da velocidade, v, dessa esfera, em função do tempo, t, desde o instante

em que a esfera é largada até atingir o solo. Considera que a esfera pode ser representada

pelo seu centro de massa (modelo da partícula material) (2018, 1ª fase).

20.1. Qual das opções pode representar a velocidade, �⃗�, e a aceleração, �⃗�, da esfera, num

dado instante, durante a queda?

20.2. Conclui se a variação de energia cinética da

esfera entre a posição em que é largada e o

solo é maior, menor ou igual ao trabalho

realizado pela força gravítica que nela atua,

nesse deslocamento. Apresenta, num texto

estruturado e com linguagem científica

adequada, a fundamentação da conclusão

solicitada.

20.3. Considera o solo como nível de referência da energia potencial gravítica. Qual das opções pode representar um

esboço dos gráficos da energia cinética, Ec, da esfera e da energia potencial gravítica, Epg, do sistema esfera + Terra,

em função da altura, h, a que a esfera se encontra do solo?


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21. Uma outra esfera é largada de uma altura de 50 m. Considere que a esfera pode ser representada pelo seu centro de

massa (modelo da partícula material) e considere o solo como nível de referência da energia potencial gravítica (2018,

1ª fase).

21.1. Se a força de resistência do ar que atua na esfera durante a queda for desprezável, qual é, em cada segundo, o

aumento do módulo da velocidade da esfera?

21.2. A força de resistência do ar que atua na esfera durante a queda não é, contudo, desprezável.

21.2.1. Se a esfera chegar ao solo com velocidade de módulo 26 m s-1, a fração de energia dissipada na queda será

(A) 0,68 (B) 0,48 (C) 0,32 (D) 0,52

21.2.2. Num dado instante, o módulo da aceleração da esfera é 6,0 m s-2. Nesse instante, a intensidade da força de

resistência do ar que atua na esfera é x % da intensidade da força gravítica que nela atua. Determina o valor de x.

Apresenta todas as etapas de resolução.

22. Uma bola é lançada verticalmente para cima, numa situação em que a resistência do ar é desprezável. Considere

que a bola pode ser representada pelo seu centro de massa (modelo da partícula material). Em relação a um

referencial unidimensional, Oy, com origem no solo e sentido positivo de baixo para cima, a componente escalar da

posição, y, da bola é descrita pela equação: y = 1,20 + 6,0t – 5,0t2 (SI) (2018, 2ª fase)

22.1. Qual das opções pode representar a aceleração, �⃗�, da bola e a resultante das forças, 𝐹𝑟⃗⃗⃗⃗⃗ , que nela atuam durante a

subida?

22.2. Calcula a distância percorrida pela bola desde que é lançada até atingir a posição de altura máxima. Recorre

exclusivamente às equações do movimento, y (t) e v (t). Apresenta todas as etapas de resolução.

23. Uma bola, de massa 58,0 g, atada a uma corda, descreve trajetórias circulares, de raio 22 cm, num plano horizontal.

Verifica-se que a bola descreve 20 voltas completas em 8,1 s, com velocidade de módulo constante. Considera que a

bola pode ser representada pelo seu centro de massa (modelo da partícula material). Determina a intensidade da

resultante das forças que atuam na bola, no movimento considerado. Apresenta todas as etapas de resolução (2018,

2ª fase).


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Soluções rápidas

1. B; 0,694 ms-2; …; 533 m; B

2. D; está aplicada no veículo, direção radial, sentido centrípeto e intensidade 4,8x10-3 N; C; 0,348 rads-1.

3. C; 2,8x10-4 4. B; 1,61 h

5. 8s; Quando ocorre a abertura do para-quedas, o módulo da Rar aumenta bruscamente, sendo superior ao

valor do peso do foguete. Como tal, a resultante de todas as forças tem o sentido ascendente e o valor da

velocidade diminui. Há medida que esta vai diminuindo, também o valor de Rar diminui até igualar a

intensidade do peso e como tal, Fr = 0. A partir deste momento o módulo da velocidade é constante.

6. 45m; A; uma vez que o peso é uma força conservativa, o valor do trabalho que realiza entre 2 pontos não

depende da trajetória, mas apenas das posições inicial e final. Como tal, e como essas posições são

coincidentes, W�⃗⃗� = 0J.

7. B; A; 3,5 N; Uma vez que �⃗� = 0⃗⃗, e não existem atritos 𝐹𝑟⃗⃗⃗⃗⃗ = �⃗⃗� + �⃗⃗⃗� cuja resultante é nula. Assim, uma vez que

Fr = m x a, o valor da aceleração é, também, nulo pelo que o valor da velocidade será constante. Assim, e

como Ec = ½ mv2, o valor da energia cinética permanece, também, constante. O valor da Ep não varia uma

vez que o carrinho se desloca num plano horizontal. Então Em = Ec + Ep terá valor constante.

8. 800 N; [t1;t2]; A

9. A; Uma vez que o movimento é MCU, a W dos 2 cavalos é a mesma. Assim, a aceleração é tanto maior

quanto maior for o raio da trajetória, ou seja, é maior para A.

10. C; C; 1,15m; D; A; 1,97s

11. [t1; t2] e [t3; t4]; [t2; t3]; [0; t1] e [t2; t3];

12. É a força gravítica exercida pela Terra; altera a direção da velocidade sem alterar o seu módulo; …; v =

√𝐺 𝑚𝑇

𝑟

2 que é independente da massa.

13. 2,5m; …; 1,5s; 11,5°; A

14. Se a resistência do ar fosse desprezável, sobre o corpo atuaria, apenas, a Fg e a aceleração seria a

gravítica (g) que é constante. A componente escalar da aceleração num gráfico v/t num dado instante é

igual ao declive da reta tangente ao gráfico. Assim, se Rar fosse desprezável o gráfico seria uma reta e, não

curvo como o da figura;4,0x10-2 N; C; [1,4; 1,7]s; [0,5; 0,8]s; [0,5; 0,8]s; [1,4; 1,7]s; A

15. C; D; o valor da velocidade angular; B

16. A; 11,8 m; A

17. Descendente; B; A; C; B; -5,90x103 J

18. A; A

19. …; D; C

20. C; Como se pode observar do gráfico, o valor da aceleração a que a esfera está sujeita não é constante e o

seu valor diminui (pode-se tirar esta conclusão pela diminuição do declive da reta tangente em cada ponto)

pelo que a Rar não é desprezável. Assim as forças presentes são o �⃗⃗� e a 𝑅𝑎𝑟⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ , que apresentam sentidos

contrários. Como o valor da Rar é menor que zero, e observando o teorema da energia cinética, podemos

concluir que (WP < WP + WRar) e, assim, ΔEc < WP.

21. 10 ms-1; C; 40%

22. C; 1,8 m

23. 3,1 N

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Ciências Físico-Químicas 10º ano · 2020. 11. 23. · Ciências Físico-Químicas 11º ano Ficha de trabalho “Preparação para o teste 2 F.” Pedro Reis Goucho 2 Kimikando-na-Lixa.webnode.pt