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Prova Escrita de Física e Química  – Versão 1

Prova: Teste nº 2 – 11ºAno 

Duração do Teste: 90 minutos

Conteúdos : 

• Subdomínio 1: Tempo, posição e velocidade;
• Subdomínio 2: Interações e seus efeitos;
• Al 1.1 – Queda livre: força gravítica e aceleração da gravidade;

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Grupo I

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• Subdomínio 1: Tempo, posição e velocidade ; (40 pontos)

1. Um automóvel viaja em reta 80 km à rapidez de 50 km/h, em seguida, continuando no mesmo sentido, viaja mais 80 km a 120 km/h. (14 pontos)

Qual a velocidade média e rapidez média do carro no percurso de 160 km?

2. O gráfico representado traduz o movimento de uma partícula ao longo de uma trajetória retilínea. 

2.1. Determina o deslocamento da partícula no sentido negativo. (6 pontos)

2.2. Determina o deslocamento e a distancia percorrida durante os 22 s do percurso. (10 pontos)

2.3. Calcula as componentes escalares da velocidade e rapidez média, durante 22 s do percurso efetuado pela partícula. (10 pontos)

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Grupo II

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• Subdomínio 1: Tempo, posição e velocidade ; (40 pontos)

1.  Um comboio move-se ao longo de uma reta muito comprida. (8 pontos)

O gráfico seguinte, representa a posição do comboio em função do tempo. 

Seleciona a alternativa que ordena corretamente os módulos da velocidade nos pontos indicados na figura. 

(A) v_B > v_A > v_C

(B) v_A > v_C > v_B

(C) v_A > v_B > v_C

(D) v_C > v_A > v_B

2. O Duarte cronometrou o tempo necessário para que o seu comboio de legos  desse duas voltas completas,  sobre uma pista circular de 2,0 m de raio, semelhante à da figura, tendo registado 2,8 s.

Calcula a rapidez e a velocidade média. Apresenta o resultado em m s^-1 e km h^-1.

2.1. Entre a posição A e B. (6 pontos)

2.2. Entre a posição A e C. (6 pontos)

2.3. Entre a posição A e A. (6 pontos)

3. Dois comboios, A e B, deslocam-se sobre a mesma linha retilínea e horizontal, de 4,0 m de comprimento.

3.1. Determina a posição em que os comboios chocam.  (8 pontos)

3.2. Determina o instante em que os comboios chocam.  (6 pontos)

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Grupo III

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• Subdomínio 2: Interações e seus efeitos; (40 pontos) 

1. O Júlio desloca-se na sua moto para a escola, ao longo de uma trajetória retilínea de acordo com o gráfico seguinte:

1.1.  A aceleração escalar do movimento no instante 3 s. (8 pontos)

(A) 0 m s^-2

(B) 4 m s^-2

(C) 8 m s^-2

(D) 12 m s^-2

1.2. A velocidade escalar média entre os instantes t = 4 s e t = 13 s. (8 pontos)

(A) 18 m s^-1

(B) 22 m s^-1

(C) 26 m s^-1

(D) 30 m s^-1

2. O gráfico mostra os valores das posições de duas partículas, x e y, com movimento retilíneo, ao longo do tempo.

A partícula x parte do ponto A e a partícula y parte do ponto B. As partículas cruzam-se no instante t₁.

2.1. Seleciona a opção onde estão corretamente indicadas as velocidades escalares das partículas x e y no instante t₁ e as respetivas acelerações escalares.  (8 pontos)

(A) v_x > 0; v_y < 0; a_x > 0; a_y > 0

(B) v_x > 0; v_y < 0; a_x < 0; a_y < 0

(C) v_x < 0; v_y > 0; a_x < 0; a_y < 0

(D) v_x > 0; v_y < 0; a_x > 0; a_y < 0

2.2. No intervalo de tempo considerado, as velocidades escalares das partículas x e y serão iguais …  (8 pontos)

(A) … no instante t = t₁.

(B) … entre os instantes t = 0 e t = t₁.

(C) … em nenhum instante nesse intervalo de tempo.

(D) … entre os instantes t = t₁ e t = t₂.

3. Duas caixas, A e B, movem-se segundo uma trajetória retilínea por ação de uma força.

Na gráfico, está representado o módulo da aceleração, a, em função do módulo da força resultante, Fr, para ambos os corpos.

O módulo da aceleração do sistema será:  (8 pontos)

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Grupo IV

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• Subdomínio 2: Interações e seus efeitos; (40 pontos) 

1. Dois corpos A e B, que se encontram à superfície da lua, de massas, respetivamente, m_A e m_B. (8 pontos)

Comparando com F, a intensidade da interação gravítica entre os dois corpos, no mesmo local, é …

(A) 2F, quando o valor de m_A se reduz a metade, o valor de m_B duplica e o valor de d se mantém constante.

(B) 2F, quando os valores de m_A e de m_B se mantêm constantes e o valor de d se reduz a metade.

(C) 4F, quando os valores de m_A e de m_B se mantêm constantes e de valor de d se reduz a metade.

(D) 4F, quando o valor de m_A duplica e os valores de m_B e de d se mantêm constantes.

2. A Lua é o único satélite natural da Terra e o quinto maior do Sistema Solar, fica a 384 400 km da Terra. (16 pontos)

Dados:

• m_Terra = 5,98 x 10²⁴ Kg ;
• m_Lua = 7,35 x 10²² Kg

Compara a intensidade da força gravítica que a Terra exerce sobre um vaivém, com a intensidade da força gravítica que a Lua exerce sobre o mesmo vaivém, quando este se encontra 27 700 km do centro da Terra.

3. Fobos é uma das luas de Marte, atraem-se mutuamente exercendo uma força gravitacional, Fg, com a mesma intensidade.

O módulo da aceleração da Marte sobre a Fobos, devido a esta força, é a razão de …  (8 pontos)

(A) Fg pela massa da Marte.

(B) Fg pela massa da Fobos.

(C) Fg pelo módulo da aceleração da Marte.

(D) Fg pelo módulo da aceleração da Fobos.

4. Newton (símbolo: N) é uma unidade de medida de força, nomeada em razão de Isaac Newton como reconhecimento de seu trabalho sobre mecânica clássica.  (8 pontos)

Tendo por base a lei fundamental da dinâmica, identifica outra unidade para esta mesma grandeza.

(A) kg m s²

(B) kg m s^-1

(C) kg m s^-2

(D) kg m s

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Grupo V

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• Al 1.1 – Queda livre: força gravítica e aceleração da gravidade; (40 pontos)

Com o objetivo de determinar experimentalmente a aceleração da gravidade num movimento de queda livre e verificar se depende da massa dos corpos.

Com esse propósito, foi montado o seguinte dispositivo tal como está esquematizado na figura, bem como os valores das medições efetuadas.

No instante em que se larga a bola, esta passa pela primeira célula fotoelétrica, a bola inicia o movimento de queda e o cronómetro digital começa a contagem do tempo. A contagem termina quando a bola passa pela segunda célula, obtendo-se , assim , o tempo de queda, Δt_queda, da bola. Foi repetida a experiência com bolas de diferentes massas, mantendo constante a altura de queda, h_queda.

1. Determina o módulo da aceleração experimentada por cada bola, a partir do valor mais provável do tempo de queda.  (16 pontos)

Comenta os resultados obtidos, verificando se a aceleração da gravidade, num movimento de queda livre, depende da massa dos corpos. 

2. Determina o erro relativo, em percentagem, do módulo da aceleração da gravidade obtido com a massa m_A, admitindo que o valor tido como verdadeiro é 9,82 m s^-2.  (10 pontos)

3. Quais são as condições para que se possa considerar um corpo em queda livre?  (6 pontos)

4. Da lista de erros experimentais abaixo apresentada, seleciona a opção que pode afetar a exatidão ou precisão do valor obtido para o módulo da velocidade quando a esfera atravessa a célula fotoelétrica. (8 pontos)

(A) A forma como o corpo passou pela célula pode não corresponder ao comprimento medido.

(B) Deficiente funcionamento do eletroíman.

(C) A massa da esfera.

(D) A proximidade entre a posição selecionada para colocar a célula fotoelétrica e o eletroíman.

 

FIM