2007 3ª. fase Prova para alunos da 9º. Ano LEIA ATENTAMENTE AS INSTRUÇÕES ABAIXO: 01) Essa prova destina-se exclusivamente a alunos da 9º. ano.

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1 2007 3ª. fase Prova para alunos da 9º. Ano LEIA ATENTAMENTE AS INSTRUÇÕES ABAIXO: 01) Essa prova destina-se exclusivamente a alunos da 9º. ano. 02) A prova contém oito (8) questões e TODAS DEVEM SER RESOLVIDAS. 03) A duração da prova é de quatro horas.

2 Questão 01 Uma partícula move-se ao longo do eixo OX sob a ação de uma força de módulo F, sendo sua energia potencial dada pela curva representada na figura 1: Na posição x = 3 m, a energia cinética dessa partícula é 2 J. a) Qual é a energia total dessa partícula? b) Determine os valores de x para os quais a energia cinética é nula. Questão 02 A figura 2 representa a velocidade de um móvel em função do tempo. a) Qual a aceleração do móvel? b) Calcule o deslocamento sofrido pelo móvel entre os instantes t = 0 e t = 4 s; c) Determine a velocidade média do móvel entre os instantes t = 0 e t = 4 s. Questão 03 O bloco da figura 3 tem massa m = 20 kg e encontra-se em repouso sobre a superfície plana horizontal, sem atrito. Em determinado instante aplica-se sobre o bloco uma força F constante, de intensidade igual a 60 N. a) Determine a aceleração do bloco; b) Qual a velocidade do bloco após um tempo de 4 s?

3 Questão 04 O gráfico da figura 4 representa a variação da intensidade da força resultante F que atua sobre um corpo de 2 kg de massa, em função do deslocamento x. Considere que a força F tem a mesma direção e sentido do deslocamento, e que a área representada no gráfico corresponde ao trabalho realizado pela força sobre o corpo. Baseado nestas informações, determine: a) A aceleração máxima adquirida pelo corpo; b) O trabalho realizado pela força entre as posições x = 0 e x = 3 m. Questão 05 Considere um plano inclinado de 10 m de comprimento, como mostra a Figura 5. De seu extremo superior abandona-se, a partir do repouso, um corpo que adquire uma aceleração de 5 m/s 2. Considerando que a posição do corpo em um instante t obedece a equação horária: s s 1 t v 0 t a. onde s 0 e v 0 representam a posição e velocidade no instante inicial, determine: a) Quanto tempo o corpo gasta para chegar ao extremo inferior do plano? b) Qual a sua velocidade nesse instante?

4 Questão 06 Termômetros são instrumentos destinados à medida de temperatura. Para isso eles possuem uma substância termométrica (mercúrio ou álcool, por exemplo) que se dilata ao receber calor e contrai-se ao perder calor. Essa substância ocupa um tubo capilar cuja altura da coluna de líquido corresponde a um valor de temperatura. Contudo, como existem termômetros graduados em escalas diferentes, ao medir-se uma mesma temperatura com esses aparelhos, são encontrados valores distintos. Na figura 6 tem-se dois termômetros onde, o da esquerda está na escala Celsius e o da direita na escala Fahrenheit. São mostrados também os valores de temperatura para o ponto de fusão do gelo e de ebulição da água em cada escala. Em vista disto, pergunta-se: a) Qual o valor da temperatura na escala Celsius que corresponde à leitura de na escala Fahrenheit? b) Qual o valor da temperatura cuja leitura, na escala Fahrenheit, é expressa por um número cinco vezes maior que o número lido na escala Celsius? Questão 07 A reflexão do som é aplicada pelos navios, submarinos e alguns barcos pequenos para determinar a profundidade do mar ou a presença de obstáculos. Para isso, essas embarcações dispõem de um aparelho o sonar que emite ultra-sons e têm um mecanismo especial para captar os sons refletidos. Imagine que um sinal sonoro foi emitido de um navio, perpendicularmente ao fundo do mar e, após 10 s, o som refletido foi captado. Considerando a velocidade do som na água do mar igual a 1500 m/s, qual a profundidade do mar onde o navio se encontra?

5 Questão 08 Em muitos aeroportos e estações de trens são usadas esteiras rolantes horizontais para comodidade dos passageiros. Na estação Montparnasse de Paris, por exemplo, existe uma esteira rápida de 180 m que se desloca à velocidade de 9 km/h (= 2,5 m/s), velocidade três vezes maior que as esteiras comuns. Considere um aeroporto onde existem 2 esteiras de 200 m, uma paralela à outra, mas que se movimentam em sentidos opostos, cada qual transportando passageiros à velocidade de 1 m/s em relação ao solo. Suponha que três crianças, André, Bruno e Camila queiram apostar uma corrida com ponto de partida no inicio dessas esteiras. André corre sobre o solo enquanto Bruno e Camila correm sobre cada uma das esteiras, sendo o movimento de Camila de sentido contrário ao da esteira. As constituições físicas das crianças são semelhantes de forma que a cada passo é percorrida uma distância de 50 cm. Quantos passos por segundo devem dar cada criança para que, após um tempo de 100 s, elas cheguem simultaneamente no fim das esteiras? GABARITO Questão 01 a) 3 J b) 3 J Questão 02 a) 4 m/s 2 b) 32 m c) 8 m/s Questão 03 a) 3 m/s 2 b) 12 m/s Questão 04 a) 2 m/s 2 b) 6 J Questão 05 a) 2 s b) 10 m/s Questão 06 a) 60 0 C Fanpage: facebook.com/livrosdefisica

6 b) 50 0 F Questão 07 7,5 km Questão 08 6 pessoas/s Fanpage: facebook.com/livrosdefisica