FICHA DE TRABALHO DE FÍSICA E QUÍMICA A NOVEMBRO 2011

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1 FICHA DE TRABALHO DE FÍSICA E QUÍMICA A NOVEMBRO 2011 APSA Nº8 REVISÔES DA UNIDADE 1 11º Ano de Escolaridade 1- Classifique em verdadeiras ou falsas as seguintes afirmações: A Quando um corpo está em movimento, não é necessário indicar o referencial, pois esse movimento é válido para qualquer referencial. B A forma da trajectória é independente do referencial escolhido para o estudo de um movimento. C Sempre que um corpo inverte o sentido do movimento é necessário alterar o referencial escolhido. D O referencial escolhido para o estudo de um movimento condiciona a forma da trajectória descrita pelo corpo. 2- A figura seguinte refere-se à trajectória do movimento de um corpo Complete as frases de modo a obter afirmações cientificamente correctas. A O corpo desloca-se inicialmente no sentido da trajectória, partindo da posição. Dois segundos depois, o corpo atinge a posição, onde permanece em durante 2,0s. B Aos 4,0s, o corpo o sentido do movimento, passando na origem da trajectória no instante. C A variação de posição, x, é positiva no intervalo de tempo. A distância percorrida nos 12,0s de movimento foi de e a variação de posição foi de Trace o gráfico das posições em função do tempo x = f (t) 2.3- Trace o gráfico da velocidade em função do tempo v = f (t) 3- No movimento de uma partícula material, num dado intervalo de tempo, verifica-se que x = d. Pode, então, afirmar-se que a partícula material: A Mantém o sentido do movimento. B Desloca-se no sentido positivo da trajectória. C Apresenta o mesmo valor para a velocidade média e para a rapidez média. 1

2 Seleccione as opções correctas. 4- O gráfico da figura representa o movimento de uma partícula que descreve uma trajectória rectilínea. Indique: 4.1- A posição inicial da partícula Um intervalo de tempo em que o corpo se encontre em repouso Um intervalo de tempo em que o corpo se movimente no sentido negativo da trajectória. 5- Uma bicicleta movimenta-se segundo uma trajectória rectilínea. Inicialmente, encontra-se a 100 m da origem das posições e decorrido 1 minuto atinge a posição 600 m. Determine: 5.1- O módulo do deslocamento da bicicleta; 5.2- A distância percorrida pela bicicleta; 5.3- A rapidez média da bicicleta; 5.4- O valor da velocidade média da bicicleta; 5.5- Represente na figura, o deslocamento. 6- O gráfico da figura seguinte refere-se ao movimento de uma partícula material que descreve uma trajectória rectilínea Descreva, a partir da análise do gráfico, o movimento da partícula material Calcule o valor da velocidade da partícula nos instantes 2s e 5s. 2

3 7- O gráfico x = f(t) descreve o movimento de um móvel 7.1- Em que sentido se desloca o móvel em cada ramo indicado no gráfico? 7.2- Em que instante o móvel inverte o sentido do movimento? Calcule o valor algébrico da velocidade do móvel em cada ramo Construa o gráfico v = f(t) do movimento. 8. Dois desportistas combinaram treinar corrida numa praia. Enquanto um deles corria o outro cronometrava e ao fim de algum tempo trocaram as tarefas. Na figura está representado o percurso seguido por um dos desportistas, na areia, e os pontos O, P, Q, R e S, correspondem às posições do desportista, respectivamente, nos instantes 0,0 s, 3,0 s, 6,0 s, 12,0 s e 15,0 s. S R O P Q t = 15,0s t = 12,0s t = 0,0s t = 3,0s t = 6,0s 8.1 Como se designa o conjunto de posições que o desportista ocupa durante o seu movimento? 8.2 Descreva o movimento do desportista sobre a areia, através da interpretação da figura. 8.3 Admita que a origem das posições coincide com a posição assinalada pelo ponto O. Seleccione o gráfico que pode traduzir como varia a posição, x, do centro de massa do desportista, no percurso referido, em função do tempo, t, do movimento. x x x x A B C D 3

4 8.4 Considere que os troços do percurso, OP e PQ, têm igual comprimento. Seleccione a opção que completa correctamente a afirmação seguinte. O módulo da velocidade média do desportista no troço... (A). OP é igual à rapidez média nesse troço. (B). OP é menor do que no troço PQ. (C). PQ é maior do que a rapidez média no troço OP. (D). PQ é menor do que a rapidez média nesse troço. 9. Das seguintes afirmações seleccione a correcta: (A) As forças gravitacional e magnética traduzem interacções entre corpos a distância. (B) Das quatro interacções fundamentais da natureza a mais intensa é a gravitacional. (C) Num átomo, a interacção entre um electrão e o núcleo é a electromagnética enquanto a responsável pela coesão do núcleo atómico é a nuclear fraca. (D) As interacções gravitacional e electromagnética são da mesma natureza. 10. A Lua, de massa 7,36x10 22 kg e raio 1,74x10 3 km, descreve uma órbita praticamente circular em torno da Terra, de massa 5,68x10 24 kg e raio 6,38x10 3 km. A distância entre o centro de massa da Terra e o centro de massa do seu único satélite natural é de 3,84x10 5 km Determine a força gravitacional exercida pela Terra sobre a Lua Estabeleça a relação entre os valores do peso de um corpo de massa, m, registados à superfície da Terra e à superfície da Lua. 11. Na tabela estão representados os valores da velocidade escalar de um ponto material em função do tempo. v ( m/s ) 3,0 2,0 1,0 0,0-1,0-2,0 t ( s ) Determine : 11.1 o valor da velocidade inicial do móvel em que intervalos de tempo o móvel se desloca no sentido positivo da trajectória em que intervalos de tempo o móvel se desloca no sentido negativo da trajectória em que instante o móvel inverte o sentido do seu movimento. 4

5 12 Duas partículas A e B movimentam-se sobre uma mesma trajectória rectilínea de acordo com o gráfico. Podemos afirmar que suas equações horárias são: (A) x A = t (B) x A = t (C) x A = t (D) x A = t (E) x A = t e x B = t e x B = t e x B = t e x B = t e x B = t 13. Um corpo desloca-se em linha recta. O gráfico representado traduz a variação da sua velocidade, em função do tempo 13.1 A partir do gráfico pode concluir-se que: (A) o corpo inicia o movimento partindo do repouso. (B) o corpo movimenta-se com movimento uniforme, depois acelerou, voltando a deslocar-se com movimento uniforme. (C) o corpo inverteu o sentido no instante 26,0 s. (D) o corpo esteve em repouso durante 3,0 s. (E) o movimento do corpo ocorreu sempre no sentido positivo da trajectória. (F) a aceleração tem sempre o mesmo valor, excepto quando o movimento é uniforme. (seleccione as opções verdadeiras) Indique todos os intervalos em que a velocidade tem: a) sentido positivo; b) sentido negativo Classifique o movimento do corpo nos intervalos de [6,9] s e [26,28] s. 5

6 14. Um objecto está sujeito às seguintes forças, como mostra a figura. Considere que o objecto se desloca 5 metros F 2 F 3 F 1 2N F Indique para que lado se desloca Preste atenção à fig.e diga, justificando se F 3 e F 4 podem ser par acção reacção. 15. O código da estrada obriga a que os veículos pesados possuam um tacógrafo. Este consiste num dispositivo que faz o registo, num disco de papel, da velocidade do veículo ao longo do tempo. O disco pode ser solicitado pela polícia para verificar se o condutor respeitou os limites máximos de velocidade autorizados ( 50 km/hora - dentro das localidades, 90 km/hora - nas vias normais e 120 km/hora - nas auto-estradas. ) ou o descanso obrigatório de uma hora ao fim de quatro horas seguidas de condução. A figura representa um desses discos, que foi alongado para uma melhor visualização, adquirindo assim o aspecto de um gráfico v= f(t), onde estão registados valores médios de velocidade em Km/h Em relação ao movimento descrito no disco, indique as infracções ao código da estrada cometidas pelo condutor e que podem ser detectadas por este meio. t ( horas ) 15.2 Os três excertos seguintes correspondem aos registos efectuados em situações de condução diferente: numa cidade, numa via normal e numa auto-estrada. Identifique cada um deles, justificando a resposta. Km/h 6

7 15 3. Supondo que um veiculo pesado com massa de 2800 Kg, se desloca à velocidade de 72 Km h -1 e em 5 minutos atinge a velocidade de 120 Km h Qual o valor da aceleração do automóvel? Determina a força resultante média aplicada sobre o veículo O condutor deste veículo utiliza um aparelho receptor de GPS para se orientar durante a viagem. Num texto pequeno, indique resumidamente o funcionamento de um receptor de GPS 16. Um objecto cai do alto de um edifício e demora 7s na queda. Calcular com que velocidade atinge o solo (g=10 m/s 2 ). 17. Uma menina, na margem de um rio, deixa cair uma pedra que demora 5s para chegar à superfície da água. Sendo a aceleração local da gravidade igual a g=10 m/s 2, determine a distância percorrida pela pedra. 18. Num planeta fictício, a aceleração da gravidade é g=25 m/s 2. Um corpo é abandonado de uma certa altura e demora 7s para chegar ao solo. Qual é a sua velocidade no instante que chega ao solo? 19. Um gato consegue sair ileso de muitas quedas. Supondo que a maior velocidade com a qual ele possa atingir o solo sem se magoar seja 8 m/s. Então, desprezando a resistência do ar, qual a será a altura máxima de queda para que o gato nada sofra? ( g=10 m/s 2 ). 20. Utilizando os dados fornecidos na figura verificar se a mulher será atingida pelo pacote vermelho? Considerar (g=10 m/s 2 ). 7

8 21. O Rui saiu de casa do Victor, com quem tinha estado a estudar, e, já na rua, verificou ter deixado lá a chave do carro. Tocou à campainha e pediu ao amigo que a deixasse cair da janela, situada no 6º andar a 19,0 m do solo. Determinar: 21.1 A posição da chave em relação ao solo no instante em que o Victor a deixou cair O tempo que o Rui esperou desde que o Victor largou a chave até atingir o solo O valor da velocidade com que a chave atingiu o solo. 22. Nas proximidades da superfície terrestre, o valor da aceleração da gravidade é constante e é aproximadamente 9,8 m/s 2. No quadro seguinte indicam-se os instantes, os módulos da velocidade e a distância total percorrida por um corpo em queda livre. Completar o quadro, calculando os valores de X, Y e Z. (despreza-se a resistência do ar) Instante (s) Módulo de velocidade (m/s) Distância total percorrida (m) X Y Z Um corpo de 1,0 Kg é lançado verticalmente do solo ao ar num planeta do sistema solar, sendo a sua variação de velocidade ao longo do tempo descrita pelo gráfico. Considerando desprezáveis todos os atritos determinar: 23.1 O módulo da aceleração da gravidade do referido planeta O valor da resultante das forças que actuam sobre o corpo 23.3 A altura do ponto mais alto atingido pelo corpo 23.4 O(s) instante(s) em que o corpo passa à altura de 60 m. Explicar os resultados obtidos. v m/s t (s) 24. O João, ao nível do solo, atirou uma pedra ao ar com velocidade inicial de 30m/s. Considerando desprezável o efeito da resistência do ar, calcule: 24.1 Em que instante, a pedra, atinge o ponto mais alto da trajectória A altura do ponto mais alto relativamente ao ponto de lançamento Em que instante, a pedra, volta a chegar ao solo Qual a velocidade com que a pedra atinge o solo. 8

9 25. Dois objectos, um elefante e uma pena, são abandonados simultaneamente da mesma altura. Qual deles chega primeiro ao chão, admitindo que a experiência se realize: a) no ar; b) no vácuo. 26- Do cimo de uma ponte com 10 m de altura, atirou-se uma pedra, horizontalmente, com uma velocidade de 8,0 m s Fazer um esquema da trajectória da pedra, no ar, e escrever as equações do movimento A que distância da base da ponte a pedra bate na água? Determinar o módulo da velocidade da pedra ao atingir a água. Resolver esta alínea, utilizando as equações de movimento o teorema da conservação da energia mecânica. 27. Um berlinde desliza sobre um tampo horizontal de uma mesa de altura 80 cm e atinge a extremidade da mesa com uma velocidade de 1,25 m s Escrever as equações do movimento do berlinde durante o seu movimento no ar Determinar o intervalo de tempo que o berlinde permaneceu no ar Determinar as coordenadas do ponto de impacto do berlinde com o solo Representar graficamente as componentes da velocidade do berlinde no ar Determinar as características da velocidade quando o berlinde atinge o solo. 28. Um avião de salvamento do Alasca lança um pacote de emergência para um grupo de exploradores sem recursos Se o avião viajasse a 40,0 m/s a uma altura de 100 m do solo, onde é que o pacote alcançaria o solo em relação ao ponto do qual foi lançado (distância na horizontal)? Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s Quais os valores das componentes horizontal e vertical da velocidades, no instante antes de chegar ao solo? 9

10 29. Na figura representa-se um lança-granadas cujas granadas devem atingir o barco Determine o valor da velocidade com que se devem lançar as granadas O barco aproxima-se 50,0 m da costa. Determine a altura a que se deve colocar o lançagranadas de modo a que, mantendo a velocidade de lançamento das granadas, se continue a atingir o barco. 30. Um corpo com 250 g percorre uma trajectória rectilínea e a variação da sua velocidade, em função do tempo, é traduzida pelo gráfico seguinte. Trace o gráfico Fr = f(t). 1