EXERCÍCIOS FÍSICA 10. e problemas Exames Testes intermédios Professor Luís Gonçalves

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1 FÍSICA 10 EXERCÍCIOS e problemas Exames Testes intermédios Escola Técnica Liceal Salesiana do Estoril Professor Luís Gonçalves

2 2

3 3 Unidade 1 Do Sol ao aquecimento 1. Informações Informações 2006

4 4 3. Informações Informações Informações 2007

5 5 7. Exame Exame

6 6 8. Exame Exame Exame

7 7 11. Exame Exame Exame Exame

8 8 16. Exame Exame Exame

9 9 19. Exame Exame Exame Exame

10 Exame Exame Exame Exame

11 Exame Teste intermédio Exame

12 Teste intermédio Teste intermédio Teste intermédio

13 Teste intermédio Teste intermédio

14 Teste intermédio Teste intermédio Teste intermédio

15 Teste intermédio Teste intermédio Teste intermédio

16 Teste intermédio

17 17 Unidade 2 Energia em movimentos 1. Exame Exame Exame

18 18 4. Exame Exame

19 19 6. Exame Exame

20 20 8. Exame Exame Teste Intermédio

21 Teste intermédio Teste Intermédio Teste Intermédio Teste Intermédio

22 Teste Intermédio Teste intermédio

23 Teste intermédio Teste intermédio Teste intermédio

24 24

25 25 Aulas laboratoriais 1. Teste intermédio A.L Teste intermédio A.L. 1.1

26 26 3. Exame A.L. 2.2

27 27 4. Exame A.L Exame A.L. 2.1

28 28

29 29 RESPOSTAS Unidade 1 Do sol ao aquecimento D 1.2. B 1.3. B 2.1. Fracção da radiação solar incidente que é reflectida pelo planeta Albedo da Terra = 0, B K 3. B 4. C C 5.2. O declive da recta é maior no troço referente à fase sólida do que no troço referente à fase líquida. 6. 1O m VIOLETA 7.2. C 8. 13,6 % 9. Transferência de energia que ocorre através de colisões entre partículas, sem que haja qualquer transporte de matéria Diminuir a probabilidade de ocorrência de uma crise energética grave. Reduzir significativamente os efeitos prejudiciais sobre o meio ambiente B 11. A 12. Ocorre uma maior variação de temperatura na garrafa B. As superfícies negras absorvem melhor a radiação solar do que as superfícies brancas C ,8x10 2 J kg -1 ºC Efeito de estufa B % 16. D Condução Condutividade térmica do condutor C C 18. B 19. Quando o ar, junto ao motor, aquece, torna-se menos denso. Esse ar sobe, dando origem a uma corrente quente ascendente. Ao subir, o ar arrefece, tornando-se mais denso. Esse ar desce, dando origem a uma corrente fria descendente. Estes processos repetem-se, ao longo do tempo, de tal modo que se formam, em simultâneo, correntes quentes ascendentes e correntes frias descendentes. 20. A condutividade térmica do betão é superior à do gelo , J kg 1 (REGRESSÃO LINEAR) 22. D 23. A análise do gráfico apresentado permite concluir que, para se obter uma mesma variação de temperatura, será necessário fornecer mais energia à amostra de água em fase líquida do que à amostra de água em fase sólida. ou Nos troços do gráfico correspondentes ao aquecimento da amostra de água, o declive da

30 30 recta é 1/mc, verificando-se que este declive é menor quando a amostra se encontra em fase líquida. Conclui-se, assim, que a água em fase líquida apresenta maior capacidade térmica mássica do que a água em fase sólida. 24. Calcular a variação de energia interna da água para um certo volume de gás natural consumido. Calcular a energia fornecida pela combustão do mesmo volume de gás natural. Calcular o rendimento 42% 25. C verdadeiras: A C F H D Convecção C 30. (Q = J) (da vizinhança para o sistema) D transferindo energia para as regiões vizinhas, pelo que vai arrefecendo. A sua densidade vai assim aumentar de novo, voltando essa água a descer até ao fundo da cafeteira, onde volta a receber energia ,3x10 5 J/kg O sistema não está isolado (ou equivalente) O fenómeno que ocorre é a fusão do gelo. Esta mudança de fase é um processo endoenergético Convecção D A temperatura de um corpo de ferro, de massa 1 kg, aumenta (diminui) 1 ºC quando lhe é fornecida (retirada) a energia de 444 J À esfera de cobre. Esfera para a qual o produto m c é maior C C A intensidade da radiação solar diminui do nível da órbita até à superfície da Terra. 36. Dois dos factores que justificam essa variação: existência de noite, existência de atmosfera, existência de nuvens e variação da inclinação dos raios solares ao longo de um dia. 37. A placa colectora é metálica porque os metais são, em geral, bons condutores térmicos. A placa colectora é negra para permitir uma absorção significativa da radiação solar incidente. 38. C O vaso de cobre foi revestido com cortiça para diminuir as transferências de energia, sob a forma de calor, entre o vaso e o exterior ± 0,01 ºC ou 0,01 ºC ,0x10 3 J kg -1 ºC -1 20% 40. C Pretende-se aproveitar o mecanismo de convecção. A água que se encontra perto da resistência aquece, ficando menos densa do que a restante e, por esse motivo, sobe na cafeteira. À medida que sobe, vai 34. C s D Produção de energia eléctrica.

31 31 Unidade 2 Energia em movimento 1. B m/s D 3.2 A 3.3-1,8x10 3 J A 4.2 D 4.3 D 5. 0,21 N A 6.2 C 6.3 C 6.4 A 6.5 B 6.6 A energia potencial gravítica do sistema bola +Terra tem o mesmo valor quando a bola se encontra nas posições P2 e P5, uma vez que estas posições se encontram à mesma altura do solo. Dado que a soma da energia potencial gravítica do sistema e da energia cinética da bola se mantém constante, a energia cinética da bola será igual nas posições P2 e P5. 7. Na situação descrita, a direcção da força gravítica aplicada no jipe é perpendicular à direcção do deslocamento. Assim, o trabalho realizado pela força gravítica aplicada no jipe é nulo quando este se desloca sobre uma superfície horizontal ,2x10 4 J N 9.2 C 9.3 A J 11. 0,49 s A J C B 14.2 D 14.3 A 15. 4,5 m/s ,2 m 16.2 A B ,146 N 17.3 B 18. B B ,433 N 19.3 Como as forças de atrito são desprezáveis, a energia mecânica do sistema mantém-se constante. Como a energia cinética (ou o valor da velocidade) é nula no ponto A e no ponto de altura máxima na rampa de maior inclinação, a variação de energia cinética é nula. Assim, a variação de energia potencial também terá que ser nula, pelo que a altura máxima atingida pelo carrinho na rampa de maior inclinação é igual à altura no ponto em que o carrinho é largado.

32 32 Aulas laboratoriais 1. Calcular a energia fornecida a cada bloco (E = 3, J). Calcular para os valores experimentais de cada grupo, a capacidade térmica mássica do alumínio. Calcular o valor mais provável (média) da capacidade térmica mássica do alumínio (c = 8, J kg 1 ºC 1 ) A 2.2. Curva B 2.3. D Trajectória rectilínea B 3.3. Há dissipação de energia mecânica nas colisões entre a bola e o solo. Assim, a altura que a bola atinge após cada ressalto tem de corresponder a um valor de energia potencial inferior ao que a bola tinha antes da colisão Altura de queda antes do primeiro ressalto = 1,55 m Altura de queda após o primeiro ressalto = 1,20 m (lido no gráfico da Fig. 7; lido directamente no gráfico da Fig. 6 pode considerar-se como sendo aproximadamente 1,18 m) 4.2. A energia dissipada diminui à medida que a distância percorrida sobre o plano diminui. A intensidade da força de atrito é independente da distância percorrida sobre o plano Determinar a variação da energia mecânica do sistema considerado (ΔEm = ΔEc + ΔEp = - 2,165 J). Determinar a intensidade da força de atrito que actuou sobre o conjunto (W Fa = ΔEm logo Fa = 1,73 N) A ± 0,5 mm OU 0,5 mm (ou equivalente).

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