ESCOLA SECUNDÁRIA DE CASQUILHOS CRITÉRIOS DE CORREÇÃO 4.º Teste Sumativo de Física 15. março. 2016

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1 ESCOLA SECUNDÁRIA DE CASQUILHOS CRITÉRIOS DE CORREÇÃO 4.º Teste Sumativo de Física 15. março º Ano Turma A e B Maria do Anjo Albuquerque Duração da prova: 90 minutos. Este teste é constituído por 4 páginas e termina na palavra FIM Nome: Nº 11 Classificação Professor Encarregado de Educação 1. Um satélite, de massa 500 kg, descreve uma órbita circular à volta da Terra, a uma altitude de 800 km. Calcule: a) A energia mecânica do satélite quando se encontra em órbita. (15 pontos) r r T h r 6, , r 7, m 5, (ms -1 ) 2 1, (J) 5, E m E c E p E m 1, E m (J) (J) (5 pontos) b) A energia mecânica do satélite, à superfície da Terra, antes do lançamento (quando ainda está parado). E m E c E p 0 E p E p 1

2 (5 pontos) (J) c) A energia que foi necessário fornecer ao satélite para o colocar em órbita. ) (5 pontos) (J) 2. Dois satélites artificiais, A e B, de igual massa descrevem órbitas circulares, em torno da Terra, de raio R A e R B respetivamente. a) Determine a razão entre o raio das órbitas dos dois satélites sabendo que a razão entre o período de revolução do satélite A e o período de revolução do satélite B é igual a 3. b) Determine a razão entre as suas velocidades orbitais. (4 pontos) 2

3 Para as questões 3, 4, 5 e 6 escolha a opção correta. 3. Dos gráficos abaixo representados, indique aquele que traduz como varia a energia potencial gravítica, E p, de um sistema de duas partículas materiais em função da distância, r, a que se encontram. (5 pontos) A opção correta é a B. 4. Podemos afirmar que a carga elétrica : (5 pontos) (A) É uma quantidade contínua que pode ser divisível tanto quanto se quer. (B) É uma quantidade contínua que só pode ser divisível em pequenas parcelas de carga 1, C. (C) É uma quantidade descontínua, múltipla da carga 1, C. (D) É uma quantidade descontínua, múltipla da carga 1C. A opção correta é a C. 5. Num corpo eletrizado positivamente: (5 pontos) (A) Existem excesso de eletrões. (B) Existe défice de eletrões. (C) As cargas negativas dos átomos que o constituem foram carregadas positivamente. (D) O núcleo dos átomos que o constituem foi eletrizado positivamente. A opção correta é a B. 6. Na expressão, o valor da constante k: (5 pontos) (A) É uma constante universal (B) Depende do meio onde as cargas estão localizadas. (C) Depende do sinal das cargas e. (D) É numericamente igual a 1, C. A opção correta é a B. 3

4 7. Observe a figura: (20 pontos) Indique, justificando, o que acontece à barra B quando se aproxima a barra A sem contacto. A resposta deve contemplar os seguintes tópicos de resolução ou equivalentes: (A) - Ao aproximar a barra A, eletrizada positivamente, da barra B, neutra, vai ocorrer uma polarização negativa na barra de vidro B. (B) - Assim, na barra de vidro B, na zona mais próxima da barra A, irá ocorrer uma concentração de eletrões à sua superfície e uma consequente atração entre as duas barras [porque cargas de sinais opostos atraem-se]. 8. Observe a figura: a) Qual é o tipo de eletrização que se encontra representado (5 pontos) O tipo de eletrização representado é a eletrização por indução. b) Qual o sinal da carga do eletroscópio no final do processo de eletrização. (5 pontos) O eletroscópio, no final do processo de eletrização, fica eletrizado positivamente. 9. Observe a figura seguinte: As duas cargas pontuais, q 1 25 nc C e q 2-4,0 nc, encontram-se no vazio, à distância de 10 cm uma da outra. 4

5 Calcule: a) O campo elétrico criado por cada uma das cargas no ponto P. (NC -1 ) (5 pontos) (NC -1 ) (5 pontos) b) O campo elétrico resultante no ponto P. (NC -1 ) (4 pontos) (NC -1 ) (4 pontos) c) A energia potencial elétrica entre as duas cargas na situação representada. (5 pontos) (5 pontos) d) O potencial elétrico resultante no ponto P. (4 pontos) V (4 pontos) 5

6 10. Considere três linhas equipotenciais do campo criado por uma carga pontual q representado na figura da direita. a) Calcule o trabalho realizado pela força elétrica que atua numa carga q 0 10,0 C quando se desloca de A para B. -24 V -12 V - 6 V mas como então J (4 pontos) b) Indique, justificando, qual é a direção e o sentido das linhas de campo elétrico e o sinal das cargas q e q 0. (15 pontos) A resposta deve contemplar os seguintes tópicos de resolução ou equivalentes: (A) - As linhas de campo elétrico são perpendiculares às superfícies equipotenciais (em cada ponto) e têm o sentido do exterior para a carga q. (5 pontos) (B) - Como as linhas de campo elétrico apontam no sentido dos potenciais decrescente, isto é, no sentido de B para q (são convergentes) então a carga q só pode ser negativa. (5 pontos) (C) - Como o trabalho realizado pela força elétrica no transporte da carga q 0 de A até B foi negativo (trabalho resistente) então o sentido da a que a carga q 0 fica sujeita é simétrica do sentido do deslocamento sofrido pela carga q 0, logo a tem o sentido do campo elétrico logo a carga q 0 só pode ser positiva pois. (5 pontos) 6

7 11. Um corpo metálico de forma irregular, representado na figura, suspenso de um fio isolante, foi eletrizado positivamente. a) Represente, utilizando sinais (), algumas cargas que ilustrem a distribuição correta de cargas no corpo. A representação deve ser igual ou equivalente à representada na figura ao lado. b) Indique duas características de um condutor em equilíbrio eletrostático. A resposta deve contemplar duas das seguintes características a seguir indicadas: (A) - A carga elétrica distribui-se à superfície do condutor; (B) - O campo elétrico,, é nulo no seu interior; (C) - O campo elétrico,, à superfície de um condutor em equilíbrio eletrostático; é perpendicular à superfície deste; (D) - A carga elétrica tende a acumular-se nas regiões pontiagudas do condutor; 12. Uma esfera eletrizada encontra-se em equilibrio suspensa por um fio isolante, de massa desprezável, que forma um ângulo de 30º com a vertical, sob a ação de um campo elétrico uniforme. Calcule o módulo e o sinal da carga sabendo que o campo elétrico tem a intensidade de 2, Vm -1 e a tensão do fio tem o valor de 0,23 N. 60º T cos 60 F el 0,23 cos 60 F el F el 0,12 N (4 pontos) F el Q E 0,12 Q 2, C (4 pontos) A carga Q é positiva pois o sentido do campo é o mesmo da. 7

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