ENSINO SECUNDÁRIO. (1.O e 5.0 CURSOS) PROVA ESCRITA DE F~SICA

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1 ENSINO SECUNDÁRIO 12.0 ANO DE ESCOLARIDADE VIA DE ENSINO (1.O e 5.0 CURSOS) PONTO 17/2 Págs. Duraçiío da prova: lh e 30min ' FASE 1.' CHAMADA PROVA ESCRITA DE F~SICA g = 10rnç~ S I 37" ~ = 0.6 R = 8,31 J mol'k' cos 37" = Uma partícula de massa m, suspensa de um fio de comprimento L, descreve com velocidade angular W uma trajectó I ria circular no plano horizontal (Fig. 1). Indique, justificando, se é verdadeira ou falsa cada uma das I seguintes afirmações: L A O módulo da tensão do fio é dado pela expressao: T = m w 2 ~ 2 Fig. 1 8 O módulo do momento angular e da partícula, em relação ao centro da trajectória, é dado pela expressão: Um bloco C desce um plano inclinado, demorando 2,5 segundos de A até 6. O bloco parte do repouso e passa por B com velocidade de módulo igual a 9,O m s' (Fig. 2). Determine: 2.1. O coeficiente de atrito entre o bloco e o plano. \ B 2.2. O valor que deve ter o ângulo entre o plano inclinado e 37.h a horizontal, para que o bloco desça com velocidade constante. Fig. 2

2 3. Observe a figura 3. Um projéctil com massa 40 g e velocidade v = 500 Ü, m s' atravessa o bloco 8 com massa 4.0 kg, inicialmente em repouso, suspenso de um fio ideal de comprimento 0.8 m. A velocidade do bloco imediatamente após a saída do projéctil é v, = 2.0 Ür m si. Despreze a resistência do ar Determine a velocidade 7 do projéctil quando emerge do _ 3.2. Sabendo que o bloco passa a executar um movimento pendular, determine o valor mínimo da tensão do fio que sustenta 6 Fig. 3 bloco B. V 8 4. Uma fonte de movimento ondulatório realiza um movimento harmónico simples (MHS) que obedece a equação: y = 5.0 X 10' sin 87~t (m). As ondas propagamse num meio homogéneo e elástico, com um comprimento de onda h = 10.0 cm Escreva a equação de propagação do movimento ondulatório resultante Determine a elongação, no instante t = 0,5 s, de uma partícula situada a 12.5 cm da fonte. 5. Um reservatório rígido, contém 40 dm3 de azoto (N2) a temperatura de 127" C e a pressão de 3.0 X lo5 Pa. Se retirarmos 70 g do gás, qual passará a ser a pressão no interior do recipiente, supondo constante a temperatura? A, (N) = l4,o 6. Observe a figura 4. A placa ST é vertical e tem um orifício O pelo qual são lançadas alternadamente. com a mesma velocidade v = 1,2 X 106 Ü,, (m si), as partículas PI e PZ tais que: q, = 1.60 X 10'' C ; m, = 1,67 X IO~' kg Do lado direito da placa, relativamente a figura, existe um campo magnético uniforme B. A distância entre os pontos de impacto das partículas na placa (Ao) é de 8,4 cm. Despreze a acção do campo gravítico terrestre. n n 6.1. Qual das trajectórias OA' ou OD. corresponde a partícula P,? Justifique Caracterize o campo magnético B.

3 PONTO 17/C/3 Págs. ENSINO SECUNDÁRIO 12.0 ANO DE ESCOLARIDADE VIA DE ENSINO (1.O e 5.O CURSOS) Duração da prova: Ih e 30min ' FASE I.' CHAiMADA PROVA ESCRITA DE F~SICA COTAÇ~ES CRITÉRIOS DE CORRECÇÃO DE PROVAS 1. A sequência de resolução sugerida para cada questão, nas páginas seguintes, deve ser interpretada como correspondendo a uma das resoluções possíveis. Deverá ser atribuída a mesma cotação se, em alternativa, for apresentada outra resolução igualmente correcta. 2. Se a resolução de uma alínea apresenta erro exclusivamente imputável a resolução de uma alínea anterior, deverá atribuirse, à alínea em questão, a cotação integral. 3. As cotações parcelares só deverão ser tomadas em consideração quando a resolução não estiver totalmente correcta. 4. A ausência de unidades ou a indicação de unidades incorrectas, relativamente a grandeza em questão, no resultado final, terá a penalização de um ponto. Não deverá haver penalização, como é óbvio, caso o aluno indique unidades equivalentes às da resolu~ão proposta. V.S.F.F. l7/c/l

4 1. (28 pontos) A A frase é verdadeira... 3 pontos Justificação adequada pontos B A frase é falsa pontos Justificação adequada pontos 2. (32 pontos) pontos Determinação do módulo da aceleração em função de p... 9 pontos V = at... 2 pontos Cálculo de p ; (p = 0.30)... 3 pontos pontos v = k => 1 F = O... 3 pontos Dedução da expressão p = tg a pontos a = arctg 0.30 ; ( a = 1 7" )... 3 pontos pontos) pontos A p = O... 3 pontos Determinacão de pontos V' = 3.0 X 102 Üx(ms') 27 T,,, verificase numa posição de altura máxima... 5 pontos,emei = EmVf e determinação de hmax pontos Tmin = m g cos amax... Determinação de cos amax... 5 pontos 4 pontos Cálculo de ; (rml, = 30 N) pontos 4. (25 pontos) pontos Determinação de T ; ( T = 0.25 s)... 8 pontos Escrita da equação de onda,v = 5 X 10~ sin 2 r (4t 10.r) 6 pontos 4.2. Determinação do valor de y ; (y = 5 X 10~ m) pontos

5 5. (31 pontos) Cálculo de ni no reservatório pontos 7 O Cálculo de n = 28 mo1 retiradas... 4 pontos T = const. V = const. => PI = n, Pf n, n... 9 pontos Determinação de p, ; (p, = 0,9 X 10' Pa)... 4 pontos 6. (42 pontos) pontos 7 I 8 => F, = F,... 6 pontos n... 3 pontos 2 > 1 => a traj. OA corresponde h partícula P, 10 pontos pontos AO = 2 r, 2 r,... 6 pontos Substituição de valores e cálculo de B ; (B = 3,O X 10' T) pontos B = 3.0 X 10'Ü,(T)... 5 pontos