Agrupamento de Escolas Anselmo de Andrade Avaliação Sumativa - Ciências Físico - Químicas 11.º Ano - Ano Lectivo 09/10

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1 Agrupamento de Escolas Anselmo de Andrade Avaliação Sumativa - Ciências Físico - Químicas 11.º Ano - Ano ectivo 09/10 Duração da Actividade: 90 minutos Data: 04/ 12 / 09 Responda com clareza às questões que se seguem indicando, sempre que necessário, todos os cálculos efectuados. 1. eia atentamente o seguinte texto. O conhecimento do Universo foi o tema que, provavelmente, a curiosidade humana mais cobiçou ao longo dos séculos. Colocava-se a questão de como seria constituído ou porque existia ou ainda se seria constante no tempo. Mas é nos finais da década de 60 do século XX que se inicia a era espacial, quando os soviéticos lançam o primeiro satélite artificial da Terra, o Sputnik. Estava lançada a corrida espacial. Em 1971, a Apolo 15 pousou na ua e dois dos seus astronautas pisam o solo lunar. As imagens observadas na Terra mostravam que o solo era finamente granulado e tinha uma aparência empoeirada, que movimentarem-se não era particularmente cansativo, mas devido ao dramático deslocamento para cima e para trás do seu centro de gravidade, causado pela mochila de sobrevivência às costas, tinham de se inclinar para a frente para manter o equilíbrio e demorou alguns minutos até poderem andar confortavelmente. Os dois astronautas ao deslocarem-se no solo lunar dão a sensação de uma grande "Ieveza", uma grande facilidade em "levantar voo", o que já era esperado, uma vez que a massa da ua é cerca de 81,3 vezes inferior à da Terra e o seu raio é aproximadamente igual a 0,272 o raio terrestre. Não se observava a existência de céu azul, nuvens, nem fenómenos meteorológicos de espécie alguma, porque ali não existia atmosfera apreciável. Não foram encontrados água, fósseis nem organismos de qualquer espécie O silêncio era total De acordo com o texto, seleccione a alternativa correcta que completa a frase (apresente o raciocínio). A relação entre a intensidade da força gravitacional que actua sobre um astronauta à superfície da ua, F g, e a intensidade da que sobre ele actua à superfície da Terra, F é (A)... 5,98 F = (B)... 0,167 F = (C) (D)... = 4,5 10 F... = 9,1 10 F Um dos astronautas lançou horizontalmente uma pedra, de massa 2,0 kg, de uma altura a 2,0 m do solo lunar com velocidade de módulo 5,0 m s -1. Determine o alcance atingido pela pedra ao nível do solo lunar; 1.3. Tendo em conta a informação dada no texto, explique por que motivo, na ua, «o silêncio é total» Página 1 de 5

2 1.4. Ao contrário do que se passa na ua, na Terra devido à elevada poluição sonora, os níveis sonoros são criteriosamente regulados pela OMS. Numa certa construção, o uso de protecção auditiva é indicado para trabalhadores expostos durante um dia de trabalho a um nível igual ou superior a 85 db. O gráfico mostra o nível sonoro em função da distância a uma britadeira em funcionamento na obra Indique a distância mínima da britadeira a que os trabalhadores podem permanecer sem protecção auditiva A frequência predominante do som emitido pela britadeira é de 100 Hz. Sabendo-se que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, calcule o comprimento de onda para essa frequência. 2. Os satélites têm diversificados tipos de utilização: na investigação, nas comunicações, na meteorologia, etc. Os satélites de comunicação são colocados em órbitas km acima da linha do equador terrestre. Nesta posição cada satélite demora 24 horas a descrever a sua órbita, enquanto a Terra roda em torno do seu eixo com igual valor de velocidade angular estão animados de movimento circular uniforme Seleccione a alternativa incorrecta. Justifique a escolha. (A) O valor da altitude a que um satélite geostacionário descreve a sua órbita em torno da Terra é igual a 3,58 x 10 4 km. (B) O módulo da velocidade orbital do satélite é de 2,60 x 10 3 m s -1 - (C) O trabalho realizado pela força gravítica que actua sobre o satélite durante um quarto do período do seu movimento é nulo. (D) A velocidade orbital do satélite é independente da sua massa Seleccione, das hipóteses (A) a (E), a que corresponde aos gráficos v=v(t) e a=a(t) para o referido movimento. Página 2 de 5

3 2.3. Complete correctamente a seguinte afirmação. Actividade de Avaliação 11ºFQ Para que um satélite geostacionário descreva a sua órbita circular em torno da Terra, é necessário que (A) O valor da aceleração centrípeta do satélite seja igual ao da aceleração gravitacional à altura de km acima da superfície terrestre. (B) A resultante das forças que actuam no satélite, à altura de km acima da superfície terrestre, seja nula. (C) O valor da velocidade angular do satélite seja directamente proporcional à altura do satélite acima da superfície terrestre. (D) A força gravitacional faça aumentar o módulo da velocidade do satélite Um satélite encontra-se em órbita a uma altura da superfície terrestre igual ao raio da Terra Seleccione a opção que completa correctamente a seguinte afirmação. O cociente entre o valor da aceleração do satélite à superfície da Terra e o seu valor à altura em que se encontra em órbita é (A) 4 (B) 2 (C) ½ (D) ¼ Indique, justificando, se se trata de um satélite geostacionário. 3. Em 1820, Oersted verificou experimentalmente que a corrente eléctrica produz efeitos magnéticos. Em 1831, Faraday evidenciou, também experimentalmente, a possibilidade de induzir corrente eléctrica num circuito fechado não ligado a uma fonte de alimentação, a partir de um campo magnético que varia no tempo. Assim surgiu a teoria electromagnética, cujo desenvolvimento se baseou no conceito de campo. Considere um íman paralelo ao eixo dos zz e uma espira, E, de fio de cobre colocada no plano xoy, conforme ilustra a figura Seleccione a opção que completa correctamente a frase seguinte. A corrente eléctrica que passa na espira é nula quando o íman... (A). e a espira se deslocam verticalmente para cima com velocidades diferentes. (B)... está em repouso e a espira se desloca verticalmente para cima. (C)... está em repouso e a espira se desloca horizontalmente para a direita. (D)... e a espira se deslocam verticalmente para cima, com a mesma velocidade. Página 3 de 5

4 3.2. A figura representa, no plano xoy, as linhas de um campo eléctrico, em que numa delas se situam os pontos A e B. Seleccione a alternativa correcta. (A) Se o módulo do campo em A for V m 1, em B tem também o módulo de V m 1. (B) Em A o campo tem a direcção e o sentido do eixo dos xx e em B o campo tem a direcção e o sentido do eixo dos yy. (C) Se o módulo do campo em A for V m 1, em B pode ter o módulo de V m 1. (D) Em A e em B o campo tem direcção perpendicular ao plano xoy A indução electromagnética está na origem da produção industrial de electricidade. A produção de energia eléctrica em qualquer central hidroeléctrica, muito menos poluente do que uma central térmica, tem por base a ei de Faraday que relaciona a força electromotriz induzida num circuito com a taxa de variação temporal do fluxo magnético que o atravessa O eixo de uma bobina, de área 20cm 2, que se encontra num campo magnético uniforme de intensidade 4,0x10-3 T, está posicionado, num dado instante, paralelamente às linhas de campo e 0,02s depois é-lhe perpendicular. Determine o módulo da força electromotriz induzida nesse intervalo de tempo. 4. Com o desenvolvimento da Ciência e Tecnologia vários foram os instrumentos criados em função das necessidades do Homem. A pistola electromagnética é um dispositivo que pode disparar projécteis, mas que utiliza energia electromagnética em vez de energia química. A figura representa um esquema dessa pistola. O funcionamento da pistola é simples. Uma corrente eléctrica contínua que percorre o dispositivo, cria entre os dois carris, C 1 e C 2, um campo magnético cujo módulo é directamente proporcional à intensidade -I dessa corrente. O campo magnético produz uma força F que faz mover, ao longo dos carris, a armadura A e o projéctil P, de massa m, nela colocado para um dado valor da intensidade da corrente, a força e o campo magnético são constantes ao longo de todo o comprimento dos carris. Os sensores, colocados na parte exterior da pistola, emitem um sinal quando o projéctil passa por eles. Esta informação é usada para determinar a velocidade horizontal de saída v e a energia cinética do projéctil. Página 4 de 5

5 Realizaram-se alguns ensaios com este dispositivo e os valores obtidos estão registados na tabela 4.1. Seleccione a opção que melhor representa as linhas de campo magnético criado pela corrente eléctrica que percorre os carris C 1 e C Partindo de uma posição em repouso, na extremidade esquerda dos carris, a armadura aplica uma força constante de 2,0 N a um projéctil de massa 40 g. Calcule o tempo que o projéctil demora a percorrer horizontalmente 25 cm, sem abandonar a pistola 4.3. Seleccione o gráfico que melhor representa a relação entre a velocidade v de saída e a massa m do projéctil, mantendo,i constante 4.4. Um corpo é lançado a partir da posição P e sobe ao longo da linha de maior declive de uma rampa, que faz um ângulo a com a horizontal Existe atrito entre os materiais que constituem o corpo e a rampa. Seleccione a alternativa correcta que completa a frase. Justifique a escolha. O gráfico que traduz como varia o valor da aceleração, a, do momento do corpo, em função do tempo, t, durante a subida, é... Página 5 de 5

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