Ficha de Preparação Físico 11ano TI

8/10/2019 Ficha de Preparao Fsico 11ano TI

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Testes Intermdios

Ficha de Preparao Fsico-qumicaTestes Intermdios

Temas: Unidade 1 e 2 (11ano) e Unidade 2 (10ano)

1. A Figura 1 (que no est escala) ilustra uma experincia realizada numa aula de

Fsica, na qual um carrinho abandonado sobre uma calha inclinada, montada sobre

uma mesa de tampo horizontal. O carrinho, abandonado na posio A, percorre a

distncia sobre a calha at posio B, movendo-se depois, sobre o tampo da mesa,

at posio C. Considere desprezveis todas as foras dissipativas e admita que o

carrinho pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partcula

material).

a. No percurso AB, o trabalho realizado pelo peso do carrinho __________, e a

variao da energia mecnica do sistema carrinho + Terra __________

(A) positivo nula

(B) positivo positiva

(C) nulo nula(D) nulo positiva

b. Explique porque que a resultante das foras que atuam no carrinho no

nula no percurso AB. Comece por identificar as foras que atuam no carrinho

nesse percurso.

c. Qual o esboo do grfico que pode representar o mdulo da acelerao do

carrinho, a, em funo do tempo, t,decorrido desde o instante em que este

inicia o movimento at ao instante em que atinge a posio C?


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d. Na ausncia de um anteparo, o carrinho pode cair ao chegar posio C,

situada a 80cm do solo. Determine a componente escalar, segundo o eixo Oy,

da velocidade do carrinho, vy, quando este, caindo da posio C, se encontra a

30cm do solo. Recorra exclusivamente s equaes do movimento, y (t) e vy

(t).Apresente todas as etapas de resoluo.

e. A mesa usada na experincia tem um tampo de madeira e pernas metlicas.

Se colocarmos uma mo na madeira e a outra no metal, sentiremos mais frio

na mo que est a tocar no metal. Isso acontece porque

(A) o metal se encontra a uma temperatura inferior da madeira.

(B) a capacidade trmica mssica do metal superior da madeira.

(C) a madeira tem uma densidade inferior do metal.

(D) a condutividade trmica do metal superior da madeira.

2. Na Figura 3, est representado o perfil de um troo de uma ponte, que se admite

formar um arco de circunferncia num plano vertical. As posies P e Q esto situadas

num mesmo plano horizontal. Sobre essa ponte, desloca-se um automvel comvelocidade de mdulo constante. Considere que o automvel pode ser representado

pelo seu centro de massa. A figura no se encontra escala.

a. Em qual das figuras seguintes se encontra corretamente representada a

resultante das foras, que atuam sobre o automvel?


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b. Admita que, entre as posies P e Q, o automvel percorre 300m com

velocidade de mdulo 54 kmh-1

.Qual das seguintes expresses permite

calcular o tempo, em segundos (s), que o automvel demora a percorrer o

troo entre as posies P e Q?

c. Justifique a afirmao seguinte. A energia mecnica do sistema automvel +

Terra igual nas posies P e Q.

d. Admita que, sobre a ponte, se desloca tambm um camio de massa 12 vezes

superior massa do automvel, com velocidade de mdulo igual a metade do

mdulo da velocidade do automvel. Qual das seguintes expresses relaciona

corretamente a energia cintica do camio, Ec,camio , com a energia cintica

do automvel, Ec,automvel, enquanto se deslocam sobre a ponte?

(A) (B) (C) (D)

e. Um automvel de massa 1,0 103

kg, inicialmente parado numa estradahorizontal, acelera durante 10 s, sendo a potncia fornecida pelo motor 72 cv.

Calcule o mdulo da velocidade que o automvel pode atingir 10 s depois de

arrancar, se 15% da energia fornecida pelo motor, nesse intervalo de tempo,

for transformada em energia cintica. Apresente todas as etapas de resoluo.

1 cv = 750W

3. A Figura 3 (que no est escala) representa uma pequena bola,

colocada sob um sensor de movimento, e um referencial

unidimensional de eixo vertical, Oy. A bola foi abandonada,

caindo no ar at atingir o solo.

a. A bola foi abandonada, no instante t = 0 s, da posiorepresentada na figura, caindo 1,40m at ao solo. A

partir dos dados adquiridos com o sensor de movimento,

concluiu-se que a componente escalar, segundo o eixo

Oy, da posio, y, da bola variava com o tempo, t, de

acordo com a equao

i. Apresente o grfico da componente escalar da

posio, y, da bola em funo do tempo, t , desde o instante em que a

bola foi abandonada at ao instante em que atingiu o solo. Utilize acalculadora grfica. Na sua resposta, deve reproduzir o grfico obtido


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com a calculadora, no intervalo de tempo considerado, indicando no

grfico:

as grandezas representadas e as respetivas unidades;

as coordenadas dos pontos que correspondem ao instante em que a

bola foi abandonada e ao instante em que a bola atingiu o solo.

ii. Que distncia percorreu a bola desde o instante em que foiabandonada at ao instante t = 0,30 s?

(A) 0,85 m

(B) 0,75 m

(C) 0,65 m

(D) 0,45 m

iii. Explique porque que se pode admitir que a fora de resistncia do ar

no influenciou o movimento de queda da bola.

b. Considere que a bola, chegando ao solo com velocidade de mdulo v, ressalta,

dissipando 20% da sua energia mecnica. Aps o ressalto, a bola inicia a subida

com velocidade de mdulo(A) (B) (C) (D)

4. Na Figura 4, encontra-se representada uma tbua flexvel, montada de modo a obter

duas rampas de diferentes inclinaes, sobre a qual se desloca um carrinho de massa

m = 500 g. Na figura, encontram-se ainda representados dois pontos, A e B, situados,

respectivamente, s alturas hA e hB da base das rampas, considerada como nvel de

referncia para a energia potencial gravtica. A figura no est escala.

Considere desprezveis as foras de atrito em todo o percurso. Considere ainda que o

carrinho pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partcula

material). Abandona-se o carrinho em A e mede-se a sua velocidade, vB, no ponto B.

a. Seleccione a nica opo que apresenta uma expresso que permite

determinar a energia potencial gravtica do sistema carrinho + Terra no

ponto A, EpA.

b. Admita que os pontos A e B distam entre si 1,10m e que o carrinho passano ponto B com uma velocidade de mdulo 1,38 m s

-1. Calcule a


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intensidade da resultante das foras que actuam no carrinho no percurso

AB, sem recorrer s equaes do movimento. Apresente todas as etapas

de resoluo.

c. Atendendo s condies de realizao da experincia, conclua,

justificando, qual a relao entre a altura a que se encontra o carrinho noponto em que largado, hA, e a altura mxima, hmx , que este atinge na

rampa de maior inclinao.

5. Num estudo de movimentos verticais, utilizou-se uma pequena bola de massa m, em

duas situaes diferentes, I e II. Considere que o sentido do eixo Oy de baixo para

cima, e que nas duas situaes desprezvel o efeito da resistncia do ar.

a. Na situao I, a bola lanada verticalmente para cima, com velocidade inicial

de mdulo 5,0 m s1

.

i. Determine a altura mxima atingida pela bola, em relao ao nvel do

lanamento. Apresente todas as etapas de resoluo.

ii. Seleccione a nica alternativa que apresenta os grficos que melhortraduzem as componentes escalares da velocidade, vy, e da

acelerao, ay, em funo do tempo, t, durante a ascenso e a queda

da bola.

iii. Na situao II, a bola largada, sem velocidade inicial, de uma

determinada altura, atingindo o solo com velocidade de mdulo 4,0 m

s1

. Seleccione a nica alternativa que contm a expresso do trabalho

realizado pela resultante das foras que actuam na bola, at esta

atingir o solo, em funo da sua massa, m.(A) W = 8,0 m

(B) W =8,0 m

(C) W = 10 m

(D) W =10 m

6. Leia atentamente o seguinte texto. Conta a lenda que no sculo XVII o italiano Galileu

Galilei tendo deixado cair uma pedra grande e uma pedra pequena do cimo da torre

de Pisa, verificou que ambas chegavam ao cho, aproximadamente, ao mesmo tempo.

Qual a pedra que deve, de facto, cair primeiro, se se ignorar a resistncia do ar? A

pedra grande, ou a pedra pequena? Ignorar a resistncia do ar significa que se imagina

que no h atmosfera. Se fizermos a experincia na Terra, deixando cair dois objectosdo mesmo material, um muito grande e outro muito pequeno, constatamos que cai


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primeiro o objecto maior. Somos, ento, levados pela intuio a concluir que devia cair

primeiro a pedra grande, mesmo que se desligasse a resistncia do ar. A Natureza

nem sempre est, porm, de acordo com as nossas intuies mais imediatas. Se se

desligasse a resistncia do ar, a pedra grande e a pedra pequena cairiam ao mesmo

tempo. No chamado tubo de Newton (um tubo de vidro onde se faz o vcuo) pode-

se deixar cair, da mesma altura, objectos diferentes, por exemplo, uma chave e umapena, e observar que chegam ao fundo do tubo exactamente ao mesmo tempo. Esse

instrumento permite efectuar, em condies ideais, a hipottica experincia de Galileu

na torre de Pisa.

Adaptado de Fsica Divertida, Carlos Fiolhais, Gradiva, 1991

a. Com base na informao apresentada no texto, seleccione a alternativa que

completa correctamente a frase seguinte. Na ausncia de resistncia do ar, o

tempo de queda de um objecto depende

(A) da sua forma.

(B) da sua massa

(C) da sua densidade.

(D) da altura de queda.

b. Considere um objecto que, aps ter sido abandonado do cimo da torre de Pisa,

cai verticalmente at ao solo. Sendo aprecivel o efeito da resistncia do ar

sobre esse objecto, ele acaba por atingir a velocidade terminal. Escreva um

texto, no qual caracterize o movimento de queda desse objecto, abordando os

seguintes tpicos:

Identificao das foras que sobre ele actuam, descrevendo o modo como

variam as intensidades dessas foras, durante a queda

Descrio, fundamentada, da variao do mdulo da sua acelerao durante

a queda;

Identificao dos dois tipos de movimento que ele adquire durante a queda.

c. Nos seus estudos sobre o movimento dos corpos, para alm da experincia

descrita no texto, Galileu ter idealizado outras, utilizando planos inclinados.

Analogamente, habitual usar, nos laboratrios das escolas, calhas para o

estudo dos movimentos. A figura 1 representa uma calha, inclinada entre os

pontos A e B, que termina num troo horizontal BC. O desnvel entre o ponto A

e o troo horizontal de 30 cm. Um bloco, de massa 100 g, colocado no ponto

A, desliza ao longo da calha, atingindo o ponto C com velocidade nula. Entre os

pontos A e B considera-se desprezvel o atrito. Entre os pontos B e C a

superfcie da calha rugosa e, por isso, passa a actuar sobre o bloco uma fora

de atrito de intensidade 0,50 N. Calcule o tempo que o bloco demora a

percorrer o troo BC. Apresente todas as etapas de resoluo.


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7. Considere o intervalo de tempo [2,0; 3,0] s do grfico da figura 1. A energia cintica do

sistema carro e ocupantes nesse intervalo de tempo 7,5 104J.

8.a. Calcule a massa do sistema carro e ocupantes. Apresente todas as etapas de

resoluo.

b. Admita que 60% da energia do combustvel do carro consumida nos

sistemas de arrefecimento e no escape, 25% aproveitada para o movimento

do carro e a restante dissipada nos atritos. Determine o valor da energiadissipada nos atritos. Apresente todas as etapas de resoluo.

c. Admita que, no intervalo de tempo [0,0; 1,0] s, a lei do movimento do carro

i. Calcule o mdulo da velocidade do carro no instante 0,4 s e indique a

direco e o sentido da velocidade nesse instante. A resoluo pode

ser efectuada por clculos numricos ou utilizando a mquina de

calcular grfica. Apresente todas as etapas de resoluo, ou, se utilizar

a mquina, refira os procedimentos efectuados.

ii. Seleccione o grfico que melhor traduz a fora aplicada no carro, em

funo do tempo, no intervalo [0,0; 1,0] s.

8. Galileu e Newton contriburam decisivamente para o estudo e compreenso dos

movimentos. Lanou-se, verticalmente, para cima, uma bola, com velocidade inicial de

mdulo 6,0 m s1

, em condies nas quais a resistncia do ar pode ser considerada

desprezvel. Determine a altura mxima atingida pela bola, em relao ao nvel de

lanamento. Considere um referencial, Oy, de eixo vertical, com origem no ponto de

lanamento e sentido debaixo para cima e recorra exclusivamente s equaes que

traduzem o movimento, y(t ) e v(t ). Apresente todas as etapas de resoluo.


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9. Lanou-se um paraleleppedo de madeira, de modo a que ele subisse uma rampa, em

condies nas quais a resistncia do ar pode ser desprezada. Seja a fora gravtica,

a fora de reaco normal e a fora de atrito. Seleccione a nica opo queapresenta o diagrama das foras que actuam sobre esse paraleleppedo, ao longo da

subida da rampa.

10.Considere que se mediu a intensidade da resultante das foras aplicadas a um

conjunto corpo+sobrecarga, que descreve, em diversos ensaios, uma mesma

trajectria circular, de raio r, com velocidade angular constante. Na tabela seguinteencontram-se registados os valores medidos nos diversos ensaios, nos quais se fez

variar a massa do conjunto corpo+sobrecarga. Obtenha o valor da acelerao do

conjunto corpo+sobrecarga, a partir da equao da recta que melhor se ajusta ao

conjunto de pontos experimentais. Utilize a calculadora grfica. Apresente o valor

obtido com trs algarismos significativos.

Massa (Kg) Fora (N)

0,244 0,440

0,295 0,525

0,345 0,626

0,395 0,705

11.Nas aulas laboratoriais de Fsica comum usar planos inclinados no estudo de

transferncias e transformaes de energia em sistemas mecnicos. Na Figura 2

encontra-se representada uma calha, inclinada, na qual esto marcados dois pontos, A

e B, que distam 1,65 m. Junto ao ponto B foi colocada uma clula fotoelctrica, ligada

a um sistema de aquisio de dados, de modo a medir a velocidade com que um

carrinho passa nesse ponto. Admita que um carrinho, de massa 500 g, foi largado do

ponto A da calha, tendo passado no ponto B com uma velocidade de mdulo 0,980 m

s1.

a. Seleccione a nica opo que permite obter uma afirmao correcta. No

trajecto AB considerado, o trabalho realizado pelo peso do carrinho

(A) positivo e a energia potencial gravtica do sistema carrinho + Terra

aumenta.

(B) positivo e a energia potencial gravtica do sistema carrinho + Terra diminui.

(C) negativo e a energia potencial gravtica do sistema carrinho + Terra

aumenta.

(D) negativo e a energia potencial gravtica do sistema carrinho + Terradiminui.


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b. Calcule a intensidade da resultante das foras que actuam no carrinho durante

o percurso AB. Apresente todas as etapas de resoluo.

c. Seleccione a nica opo que permite obter uma afirmao correcta. No ponto

B, o valor da velocidade medido experimentalmente foi inferior ao valor

calculado aplicando a lei da conservao da energia mecnica, pelo que, entre

os pontos A e B, ter havido(A) diminuio da energia cintica do carrinho.

(B) diminuio da energia mecnica do sistema carrinho + Terra.

(C) conservao da energia cintica do carrinho.

(D) conservao da energia mecnica do sistema carrinho + Terra.

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