QUESTÕES GLOBALIZANTES

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1 4 O AROL DE LEÇA Há cem anos era desolador o panorama que a cosa poruguesa apresenava nas proximidades do local onde se ergue hoje o arol de Leça de acordo com as aas da Comissão dos aróis e Balizas O farol de Leça em uma orre de 46 m e enrou em funcionameno a de dezembro de 926 Na pare superior, em um varandim que se enconra a cerca de 40 m do solo e que permie uma observação privilegiada sobre o mar Enre o varandim e o opo do farol há um aparelho óico, sendo a fone luminosa uma lâmpada de incandescência elérica Nessa época, a energia necessária à lâmpada era produzida aravés de geradores de indução eleromagnéica arol de Leça Dada a evolução da ecnologia, em 938 foi insalado um radiofarol, ou seja, uma esação ransmissora especializada Colocada numa posição geográfica fixa e precisamene conhecida, emie sinais de radiofrequência com um formao predeerminado, o que permie a esações de rádio móveis (erresres, aéreas ou maríimas) fazer a sua idenificação e deerminar a sua posição relaiva face ao pono geográfico de emissão Por vola de 9, o farol foi equipado com um ascensor (elevador) para acesso ao varandim da orre e em 964 foi ligado à rede elérica de disribuição pública Adapado de wwwmarinhap//ra_mar200/pag_3hml 4 A energia necessária à lâmpada era produzida aravés de geradores de indução eleromagnéica Nos geradores de indução eleromagnéica há campos eléricos e campos magnéicos 4 Selecione a alernaiva que complea correamene a afirmação seguine Quando se coloca uma carga elérica ponual, q o, num campo elérico, a força elérica (» el ) a que esa carga fica sujeia devido ao campo (A) em sempre direção perpendicular ao veor campo elérico (»E ) (B) em a mesma direção e senido que o veor campo elérico (»E ), se a carga q o for negaiva (C) em a mesma direção e senido oposo ao veor campo elérico (»E ), se a carga q o for negaiva (D) não depende da carga da carga de prova 42 Dois ímanes iguais foram colocados sobre uma mesa, al como mosra a figura O pono X localiza-se no pono médio enre os ímanes Ímanes X N S N S Dos veores seguines, selecione a opção que melhor represena o veor campo magnéico (»B ) no pono X, devido aos dois ímanes (A) (B) (C) (D) Veores de campo magnéico B = 0 43 Escreva um exo no qual explique os conribuos experimenais de Oërsed e araday para o desenvolvimeno dos geradores de indução eleromagnéica 96

2 42 Em 938 foi insalado um radiofarol, ou seja, uma esação ransmissora especializada, insalada numa posição geográfica fixa e precisamene conhecida, que emie sinais de radiofrequência Classifique como verdadeiras (V) ou falsas () as afirmações seguines (A) O especro de radiofrequências é formado por radiações de elevada frequência (B) As ondas de rádio não são radiação eleromagnéica (C) O primeiro cienisa a produzir ondas de rádio a nível de laboraório foi Marconi (D) As ondas de rádio êm comprimeno de onda superior ao das micro-ondas (E) As ondas de rádio não sofrem reflexão nem refração () As ondas de rádio difraam-se mais que as micro-ondas ao enconrar obsáculos (G) As micro-ondas são usadas nas ransmissões por um saélie de comunicações, porque aravessam facilmene a amosfera erresre (H) No vazio, as micro-ondas propagam-se a uma velocidade de 3,0 * 0 km/s e as ondas de rádio propagam-se a uma velocidade menor 43 O gráfico seguine mosra o valor da velocidade de um ascensor (represenado esquemeicamene abaixo) desde que arranca aé que chega ao nível do varandim da orre, admiindo o referencial orienado do solo para o opo da orre v/m s 0, Cabo que suspende o elevador y /s Gráfico velocidade-empo Ascensor x 43 Idenifique um inervalo de empo em que se verifica a a Lei de Newon ou Lei da inércia 432 Considerando que a origem do referencial coincide com o pono de parida do elevador, para os inervalos de empo, [0 ; 20[ s e ]20; 80[ s, a lei do movimeno do elevador é, respeivamene: Selecione a opção correa (A) x = 0,02 2 e x = + 0, ( 2-20) (B) x = 0,02 2 e x = + 0, ( - 20) (C) x = 0,02 e x = + 0, ( - 20) (D) x = 0, + 0,02 2 e x = + 0,02 ( - 20) 433 O elevador arranca no rés do chão e para juno ao varandim Das alernaivas seguines, selecione a que complea correamene a afirmação que se segue De acordo com o gráfico, pode concluir-se que (A) o módulo da resulane das forças no arranque é igual ao módulo da resulane das forças na ravagem (B) o módulo da resulane das forças no arranque é maior do que na ravagem (C) o módulo da resulane das forças no arranque é meade do módulo da resulane das forças na ravagem (D) o módulo da resulane das forças no arranque e na ravagem é nulo 97

3 434 Admia que a cabina do elevador em a massa de 680,0 kg e no seu inerior esão duas pessoas, cada uma com massa 60,0 kg Parindo da lei fundamenal da dinâmica, deermine a ensão no cabo que suspende o ascensor (elevador) nos insanes: = 0 s e = 0 s Apresene odas as eapas de resolução 44 Dois alunos esavam no varandim do farol e ravavam o seguine diálogo: Aluno A: Desprezando a resisência do ar, se eu lançar horizonalmene um berlinde (I) e u deixares cair simulaneamene, da mesma alura, ouro berlinde (II), eles chegam ao solo (horizonal) no mesmo insane Aluno B: Não, não pode ser! Enão, não vez que, o berlinde que u lanças em uma dada velocidade inicial e o que eu deixo cair pare do repouso? 44 Parindo das leis do movimeno, fundamene qual dos dois alunos (A ou B) esá correo no raciocínio 442 Para o berlinde lançado horizonalmene, desprezando a resisência do ar, o par de gráficos que pode raduzir o valor da componene horizonal e verical da velocidade, v x e v y, respeivamene, é: Selecione a alernaiva correa (A) (B) (C) (D) Gráficos v x = f() e v y = f() 4 A luz emiida pela lâmpada aravessa o vidro da cúpula do farol para dar sinal aos barcos que se enconram no mar Num dado insane, um feixe de luz incide no vidro, de espessura,0 cm, al como mosra a figura Raio incidene ar 40 θ,0 cm n vidro =,0 θ2 θ3 Trajeo de feixe luminoso ar θ4 4 Das opções seguines, selecione a que define de forma correa uma relação para as ampliudes dos ângulos q, q 2, q 3 e q 4 (A) q > 40 ; q 2 = q 3 e menores que 0 ; q = q 4 (B) q = 0 ; q 2 < q 3 ; q 3 = q 4 (C) q = 40 ; q 2 = q 3 e menores que 0 ; q 4 = 40 (D) q = 0 ; q 2 = q 3 = q 4 = Deermine o valor mínimo da ampliude do ângulo q 3 para que ocorresse reflexão oal 98

4 46 Com um osciloscópio, preendeu-se medir a ensão nos erminais de uma lâmpada alimenada por uma fone de ensão alernada A primeira figura represena a escala horizonal e a segunda a escala verical Por fim, mosra-se o ecrã do osciloscópio ao fazer-se a medição ms s 2 A TIME / DIV 2 0 μs ,0 ms/div 2 V/div 2 VOLTS / DIV 2 0 mv Ecrã do osciloscópio 46 Escreva o valor do período do sinal, endo em aenção a incereza de leiura associado ao valor medido 462 Deermine a ensão nos exremos da lâmpada, quando medida num volímero Apresene odas as eapas de resolução 463 Admia que ao realizar esa experiência, um grupo de alunos colocava a base de empo na escala 0,0 ms/div Nesa siuação, podemos concluir que: Selecione a opção que complea correamene a frase (A) o período do sinal medido diminuía (B) o período do sinal medido aumenava (C) o período do sinal medido não sofria variação (D) não podemos prever como variava o período do sinal 99

5 NADA VEM DO NADA! O salo enre Arisóeles e Galileu foi considerável Arisóeles pensava que a queda dos graves dependia da massa e que se operava a uma velocidade uniforme, Galileu mosrou, ao conrário, que a queda dos corpos não depende da massa (pelo menos no vazio!) e que a velocidade aumena consanemene com o empo de queda O salo enre Galileu e Newon foi igualmene apreciável Assim resumida, a hisória é caivane Teriam sido precisos dois mil anos para descobrir a verdade e corrigir o erro inicial de Arisóeles! Infelizmene, isso é pura lenda Galileu não abordou o problema como um pioneiro e o seu génio não sobreveio num oceano de ignorância milenar Esas ideias andavam já no ar, sim, Galileu eve predecessores Nada é criado esponaneamene, ano nas ciências como nas ouras áreas Um pouco de Ciência para odos (adapado), Claude Allégre, Gradiva Aendendo ao exo: Explique o significado da frase: O salo enre Arisóeles e Galileu foi considerável 2 aça um esboço do gráfico velocidade-empo para a queda dos graves, de acordo com Arisóeles e Galileu 3 Transcreva uma frase que evidencie que a Ciência é um processo em consrução 2 Um livro de divulgação cienífica refere que uma força é qualquer influência que alera o esado de repouso ou de movimeno com velocidade consane de um corpo numa linha rea 2 Será possível um corpo er velocidade consane numa rajeória curvilínea? undamene a sua resposa 22 Quando se aplica uma força a um corpo, as condições iniciais em que se enconra esse corpo (er ou não velocidade) são fundamenais para prever a forma da sua rajeória, assim como o ipo movimeno que passará a er Observe os esquemas, A, B e C, da figura seguine A B C v0 0 v 0 0 v 0 = 0 Aendendo aos esquemas, escreva um exo onde realce: a forma da rajeória dos corpos em cada um dos esquemas A, B e C; o(s) senido(s) em que os corpos se moverão; o modo como variará o valor da velocidade dos corpos em cada um dos esquemas 3 No esquema da figura seguine, os corpos A e B, de igual massa, enconram-se em repouso e esão ligados por um fio inexensível de massa desprezável, sendo o módulo das forças» e» 2 ambém são iguais, ou seja,» =» 2 O ario é desprezável A B io Blocos ligados x 00

6 3 Na siuação descria e endo em aenção o esquema da figura anerior pode afirmar-se que: Selecione a opção correa (A) O módulo da reação normal em A é igual ao módulo da reação normal em B (B) O módulo da reação normal em A é maior do que o módulo da reação normal em B (C) O módulo da reação normal em A é menor do que o módulo da reação normal em B (D) O módulo da reação normal em A e B não são comparáveis 32 Admia que se queima o fio que liga os corpos A e B 32 Nesas condições, verifica-se que: Selecione a opção correa (A) Os corpos A e B passam a mover-se no mesmo senido (B) Os corpos A e B permanecem em repouso (C) Os corpos A e B passam a mover-se no mesmo senido com acelerações de igual módulo, ou seja,»a A =»a B (D) Os corpos A e B passam a mover-se com acelerações de igual módulo, ou seja,»a A =»a B 322 Deermine o valor da aceleração e da reação normal do bloco B, após o fio er sido queimado, sabendo que a massa de A e de B é 4,0 kg e que» 2 =0 N 4 É devido à ineração graviacional ou graviação que nos manemos senados numa cadeira ou que uma caixa se maném em repouso sobre uma mesa 4 Acerca das quaro inerações fundamenais, podemos afirmar que: Selecione a afirmação correa (A) A ineração nuclear fore é menos inensa do que a ineração eleromagnéica (B) A ineração eleromagnéica em uma ordem de grandeza aproximadamene igual à ineração graviacional (C) A ineração elerofraca resula da unificação das inerações eleromagnéica e nuclear fraca (D) Ineração nuclear fore resula do faco de as parículas erem massa 42 É a ineração graviacional que maném uma caixa sobre uma mesa A caixa da figura em massa 40,0 kg e esá em repouso CM sobre a mesa 42 Idenifique o que represenam as forças» e» Caraceriza a força que consiui par ação-reação com a força» Um carrinho de brinquedo de massa 400,0 g, que se move a pilhas, desloca-se em linha rea com movimeno uniformemene acelerado sobre uma superfície horizonal Caixa sobre a mesa = 0 s = s = 2 s = 3 s x/cm Uma foografia esroboscópica regisa a posição do carrinho segundo a segundo, al como mosra a figura anerior Em = 0 s, o valor da velocidade do carrinho é nula 0

7 Explique em que consise uma foografia esroboscópica 2 Compare, jusificando, a direção e senido da velocidade e da resulane das forças que auam no carrinho no insane = 2 s 3 Deermine o módulo da resulane das forças que auam no carrinho durane o movimeno Apresene odas a eapas de resolução 4 Admia que a parir do insane = 3 s, a resulane das forças que auam no carrinho passou a ser nula aé ao insane = 6 s Trace o gráfico velocidade-empo para o movimeno do carrinho no inervalo [0 ; 6[ s Apresene odas as eapas de resolução 6 Um pequeno bloco de massa m desce um plano inclinado com velocidade consane 6 Das afirmações seguines, selecione a única alernaiva correa (A) Não há ario enre o bloco e o plano e a reação normal em a mesma inensidade que o peso do corpo (B) Há ario enre o bloco e o plano e a reação normal em uma maior inensidade que o peso do corpo (C) Há ario enre o bloco e o plano e a reação normal em inensidade inferior ao peso do corpo (D) Não há ario enre o bloco e o plano e a reação normal em inensidade igual ao peso do corpo 62 Admia que num dado insane a inclinação do plano inclinado foi alerada e o bloco passa a mover-se com movimeno uniformemene variado O gráfico seguine raduz como variou o valor da velocidade em função do empo, a parir desse insane aé que ainge o plano horizonal v/m s - Movimeno de um corpo no plano inclinado θ 0,8 Gráfico velocidade-empo 0,2 0 3 / s 62 Deermine o espaço percorrido pelo bloco desde que passou a er movimeno uniformemene variado aé que ainge o plano horizonal 622 Selecione, das opções seguines, a que permiirá caracerizar a resulane das forças que aua no bloco na descida do plano inclinado (A) r = (B) r = m * (C) r = m * (D) r = m * 0,2-0,8 0-0,8 0,2-0,8 0,2-0,8 (N) e em o senido da velocidade (N)e em senido conrário à velocidade (N)e em senido conrário à velocidade (N)e em o senido da velocidade 02