Ficha nº2 : Exames e TI (2022 – 202*)
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Ficha nº2
Exercícios de exames e testes intermédios (2022 – 202*)
11ºano – Física – Domínio 1 – subdomínio 1 (Tempo, posição e velocidade)
1. (2022 – 2ªF) Um avião a jato, de massa m (em kg), aterra com pouco combustível na pista retilínea de um porta-aviões, de acordo com a Figura 7, que não está à escala.
No momento em que atinge a pista, o módulo da velocidade do avião é 65 m s-1.
Durante a aterragem, um cabo de retenção, CR, provoca uma desaceleração progressiva do avião, na secção horizontal da pista.
Admita que o cabo de retenção é responsável por uma diminuição de 91,5% da velocidade inicial do avião, mas sofre rotura ao fim de 3,5 s.
Aos 7,8 s , o avião acaba por se imobilizar na secção inclinada da pista.
Na Figura 8, apresenta-se o gráfico do módulo da resultante das forças que atuam no avião durante a aterragem, em função do tempo.
Considere que o avião pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material) e que as forças de atrito e de resistência do ar são desprezáveis.
1.1. O gráfico da Figura 8 permite concluir que o avião apresenta, entre
(A) 0 s e 3,5 s, movimento uniformemente retardado e, entre 3,5 s e 5,5 s, movimento uniforme.
(B) 0 s e 3,5 s, movimento uniformemente retardado e, entre 5,5 s e 7,8 s, movimento uniforme.
(C) 3,5 s e 5,5 s, velocidade constante e, entre 5,5 s e 7,8 s, aceleração de módulo constante.
(D) 3,5 s e 5,5 s, aceleração de módulo constante e, entre 5,5 s e 7,8 s, velocidade constante.
- Opção (C)
Da análise do gráfico representado na figura 8 do enunciado, verifica-se que, entre:
⇒ 0 s e 3,5 s, o módulo da resultante das forças que atuam sobre o avião é variável e oposta ao sentido do movimento, logo o movimento é retardado, mas não uniformemente retardado, pois a aceleração não é constante.
⇒ 3,5 s e 5,5 s, o módulo da resultante das forças que atuam sobre o avião é nulo, pois a aceleração é nula, logo o avião tem movimento retilíneo e uniforme e velocidade constante.
⇒ 5,5 s e 7,8 s, o módulo da resultante das forças que atuam sobre o avião é constante, bem como o módulo da sua aceleração.
- Opção (C) ……………. 10 pontos
1.2. Na aterragem, o avião percorre, na secção horizontal da pista retilínea, uma distância, d, de 169 m.
No intervalo de tempo ]0,0; 3,5[ s , o avião percorre _____ do percurso horizontal retilíneo.
(A) 73%
(B) 82%
(C) 89%
(D) 93%
A pontuação obtida na resposta contribui obrigatoriamente para a classificação final da prova.
- Opção (D)
⇒ Como o cabo de retenção provoca uma diminuição de 91,5% da velocidade inicial, ao fim de 3,5 s, quando o cabo sofre rotura, a velocidade será:
- v = 65 x (1,00 – 0,915) = 5,5 m s-1
⇒ Entre 3,5 s e 5,5 s, o avião percorre a pista com movimento retilíneo e uniforme, pois a resultante das forças é nula, e a distância percorrida é:
- d = v x Δt ⇔ d = 5,5 x (5,5 – 3,5) = 11 m
⇒ Como o comprimento total e retilíneo da pista é 169 m, então, no intervalo de tempo de 0,0 s a 3,5 s, o avião percorreu 169 – 11 = 158 m, que corresponde a uma percentagem de:
- Opção (D) ……………. 10 pontos
2. (2022 – EE) Com vista a uma gestão energética económica e ambientalmente mais sustentável, a administração de uma rede de metropolitano adotou o procedimento seguinte no percurso entre cada duas estações:
– no primeiro quarto do tempo total do percurso, o comboio move-se com aceleração constante;
– de seguida, durante metade do tempo total, mantém uma velocidade constante;
– no último quarto do tempo total, reduz a sua velocidade uniformemente, até parar.
Considere uma trajetória retilínea e horizontal entre duas estações.
Qual é o esboço do gráfico da posição em função do tempo que melhor corresponde ao movimento desse comboio entre duas estações?
Admita que o comboio pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).
- Opção (C)
⇒ Como o comboio está sempre em movimento entre as duas estações, eliminam-se as opções (A) e (D), pois, nestes esboços, durante metade do tempo, a posição mantém-se.
⇒ No último quarto de tempo total, como reduz uniformemente a velocidade, o comboio tem movimento retilíneo uniformemente retardado, pelo que o declive das retas tangentes à curva em cada instante diminui, até se anular no final do percurso, quando atinge a velocidade nula.
- Opção (C) ……………. 10 pontos
