Escola Secundária Alexandre Herculano 2009/2010

Transcrição

1 Escola Secundária Alexandre Herculano 2009/2010 Curso Profissional de Programação e Gestão de Sistemas Informáticos Física e Química Teste de Avaliação - Módulo F4 - V1 11ºAno Turma M Número: Nome: Classificação: Professor: Apresenta todos os cálculos que efectuares. No final do teste, encontrarás um anexo com alguma informação relevante à sua realização. Bom Trabalho! 1. É comum utilizarem-se extensões eléctricas em muitos espaços. Assim é possível ligar vários aparelhos simultaneamente a uma tomada. No entanto é necessário ter cuidado: ligar um número muito elevado de aparelhos a uma mesma tomada pode sobrecarregá-la e as consequências podem ser graves Considera que, na tua escola, um professor ligou um portátil e um vídeo-projector a uma extensão. Infelizmente a lâmpada do vídeo-projector fundiu a meio da aula e este desligou-se. No entanto o portátil continuou a funcionar. Indica se as ligações na extensão utilizada se encontram em série ou em paralelo. Justifica a tua resposta A extensão utilizada na sala tinha 3 m de comprimento. Para o anfiteatro da escola existem extensões com 20 m de comprimento. Explica que característica do cabo terá de ser alterada pelo fabricante para que a resistência das duas extensões seja aproximadamente igual Para trocar a lâmpada do vídeo-projector, o professor utilizou um pano, pois a lâmpada estava muito quente. Um aluno disse que se poderia utilizar o filamento de uma lâmpada num forno eléctrico, mas o professor não concordou. Explica por que não se pode utilizar um fio fino num forno eléctrico nem um cabo grosso numa lâmpada.

2 1.4. A lâmpada do vídeo projector apresentava a seguinte informação: 150 W, 230 V. Considerando que a aula dura 90 min, determina o custo da utilização do vídeo-projector numa aula. Custo de 1 kw.h: 0,10 2. A magnetite e as suas propriedades já são conhecidas e utilizadas há milénios, nomeadamente na produção de ímanes Indica qual das seguintes figuras representa correctamente as linhas do campo magnético de um íman: A. B. C. D Indica, das seguintes afirmações, quais as verdadeiras e as falsas: A. Um íman é constituído por dois pólos: um denominado de positivo e um de negativo. B. Partindo um íman ao meio obtemos dois ímanes e não dois pólos independentes. C. Um íman pode ser natural ou artificialmente criado. D. O campo magnético tem sempre a mesma direcção e sentido, independentemente da posição do íman Numa aula de física foi estudado o comportamento de alguns objectos junto a um íman. Observa as seguintes figuras e indica se o objecto colocado junto ao íman é atraído, repelido ou não sofre qualquer interacção: A. C. B. D.

3 2.4. Uma experiência clássica em física consiste em fazer levitar dois ímanes, colocando-os num suporte, como ilustrado na seguinte figura: Indica como terão de ser colocados os ímanes para que se observe a levitação. 3. Considera as seguintes partículas eléctricas: 3.1. Considerando que as partículas estão próximas o suficiente para interagirem, esboça as linhas de campo eléctrico das cargas apresentadas Uma partícula foi colocada num campo eléctrico com intensidade de 8 V/m e mediu-se a força que actuou sobre ela (F=16 N). Determina o valor da carga da partícula considerada Numa experiência mediu-se a intensidade de corrente ao longo de um condutor e determinou-se o número de partículas portadoras de carga que atravessavam uma dada secção do condutor num dado intervalo de tempo. Completa a seguinte frase de modo a obter uma afirmação correcta: Quando a intensidade de corrente aumentava para o dobro, o número de partículas de carga a atravessar uma secção do fio... A. diminuía para metade, num mesmo intervalo de tempo. B. aumentava para o dobro, num mesmo intervalo de tempo. C. aumentava para o dobro, num intervalo de tempo duas vezes maior. D. diminuía para metade, num intervalo de tempo duas vezes menor Considera uma pilha de 9 V. Determina a energia necessária para movimentar uma partícula de 5 C do pólo positivo da pilha para o negativo desta pilha.

4 4. Algumas das mais importantes observações para a evolução dos aparelhos eléctricos e electrónicos, foi a dos fenómenos de indução electromagnética: sob certas condições, correntes eléctricas originam campos magnéticos e flutuações em campos magnéticos originam correntes eléctricas Numa experiência célebre, o inglês Michael Faraday utilizou um íman e uma bobine ligada a um amperímetro para demonstrar a possibilidade de produzir uma corrente eléctrica com um campo magnético. Completa a seguinte afirmação: Para que se observe uma corrente no amperímetro, o íman tem de estar (em repouso / em movimento) e (no interior / no exterior) da bobine Numa outra experiência célebre, o dinamarquês Hans Christian Öersted observou que se fizesse passar uma corrente eléctrica junto a uma bússola, a agulha mudava de direcção. Explica este fenómeno O estudo destes fenómenos levou à invenção de aparelhos como o electroíman, que é obtido enrolando um núcleo metálico num fio condutor que depois se liga a um gerador de corrente. Um meio de aumentar a intensidade do campo magnético criado num electroíman é aumentando a corrente que atravessa as espiras de fio condutor. Indica um segundo método de aumentar a intensidade do campo magnético O transformador eléctrico, um aparelho muito utilizado actualmente, recorre a estes princípios para funcionar. Considera o seguinte transformador utilizado num carregador de telemóvel. O telemóvel tem uma resistência equivalente de 15 Ω. Determina a intensidade de corrente que atravessa o condutor que liga o transformador ao telemóvel.

5 5. Em cozinhas utilizam-se regularmente resistências de vários tipos, quer para aquecer água na preparação de um chá verde, quer para queimar uma travessa de creme na noite de Natal. Foi medida a intensidade de corrente em duas resistências eléctricas diferentes quando ligadas a uma tomada convencional de 230 V. Numa delas, a de punho vermelho, mediu-se uma intensidade de corrente de 20 ma, na segunda, a de punho preto, mediu-se uma intensidade de corrente de 16 ma Indica qual das duas resistências eléctricas liberta mais energia sob a forma de calor Calcula a quantidade de energia libertada pela resistência vermelha ao fim de 15 min de utilização Classifica as seguintes afirmações como verdadeiras ou falsas: A. O consumo de energia eléctrica da resistência é superior à energia aproveitada pela água durante o aquecimento. B. Uma resistência eléctrica liberta tanta mais energia térmica quanto maior for a corrente que a atravessa. C. Uma resistência eléctrica de 500 W libertará uma quantidade de energia sempre inferior a uma de 1000W. D. A potência anunciada de uma resistência eléctrica é sempre a mesma, independentemente da fonte de tensão a que se encontra ligada A corrente eléctrica não é transportada em longas distâncias com uma tensão de 230 V, mas sim com valores mais elevados, nomeadamente na ordem dos V. Depois é transformada em 230 V junto a nossas casas. Explica quais as vantagens deste procedimento. Cotação: FIM Total 200

6 Fórmulas e Constantes: k el = 8,987 x 10 9 N m 2 C -2 F el =k el q 1. q 2 d² E = F q U B U A = W A B q I = Q t R= U I P=RI² P= E t R eq =R 1 R 2... R n associações em série 1 R eq = 1 R 1 1 R R n associações em paralelo V 1 V 2 = N 1 N 2