PROVA ESCRITA DE FÍSICA

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1 ENSINO SECUNDÁRIO 12.' ANO DE ESCOLARIDADE - VIA DE ENSINO (1.O e 5.O CURSOS) PONTO 17/2 Págs. Duração da prova: lh e 30m " FASE 1.' CHAMADA PROVA ESCRITA DE FÍSICA 1. De um ponto P, situado a 20 m de altura do solo, lança-se obliquamente um projéctil de massa 100 g com velocidade inicial To, que faz um ângulo de 37" com a vertical (Fig. 1). O valor mínimo do momento linear do projéctil durante o seu movimento é 0,9 kg m s-'. Despreze a resistência do ar. 1.l. Determine: O módulo de v, A distância entre o ponto O e o ponto onde o projéctil atinge o solo horizontal. Fig Indique, justificando, se é verdadeira ou falsa a frase: "A velocidade do projéctil acabará por adquirir a direcção vertical". 2. Construiu-se um pêndulo gravítico ligando uma pequena esfera de massa m = 50 g a um fio ideal de 1,O m de comprimento. O pêndulo é largado de uma posição A, em que o fio está horizontal. Ao passar em B, a aceleracão normal da esfera tem módulo igual a 16 m s-2 (Fig. 2). Despreze os atritos. Determine, para o instante em que a esfera passa em B : 2.1. O valor da aceleração tangencial da esfera O módulo da força de tensão do fio. Fig. 2

2 3. Observe a fig. 3. 0s corpos C e D têm massas mc = 5.0 kg e r n = ~ 20.0 kg. O coeficiente de atrito estático entre as superfícies de C e D é igual ao coeficiente de atrito cinético e o seu valor é 0,20. É desprezável o atrito entre D e a superfície horizontal em que asse-a o conjunto. Aplicou-se em D a x força horizontal F. Fig Represente em dois esquemas, e em relação a um referencial inercial, as forças que actuam em C e D respectivamente Determine: O valor máximo de 7 para o qual o corpo C não se move em relacão a D A aceleração de C em relação a D, quando 7 = 80 Ü, (N). 4. Uma partícula electrizada, de massa 1,O X 10-l2 kg, é lançada com velocidade v = 400 Ü, (m s-' ), perpendicularmente às linhas de campo, num campo magnético uniforme, sendo 8 = 2,O X 10-' Üz (T). A figura 4 representa parte da trajectória da particula e o sentido do movimento. Despreze o efeito do campo gravítico e determine: 4.1. O valor da carga eléctrica da partícula O momento angular da partícula, em relação ao ponto O, quando passa na posição C. Fig Observe a fig. 5. A proveta invertida sobre a tina de mercúrio contém 300 cm3 de um gás ideal, à temperatura ambiente (27' C). A pressão atmosférica tem o valor normal: 1,O X lo5 Pa. A massa volúmica do mercúrio é 13,6 g ~ m - ~. Determine: 5.1. A pressão do gás no interior da proveta O volume que o gás ocuparia se estivesse nas condi- Fig. 5 ções PTN. 6. Um corpo de massa 100 g está ligado a uma mola elástica ideal, de constante K = 250 N m-' (Fig. 6). Distende-se a mola de tal modo que a energia mecânica do sistema tenha o 3 valor de 0,20 J. Largando-se seguidamente, o corpo executa um movimeriio harmónico simples ( MHS ) no plano horizontal. Despreze o atrito. Determine: 6.1. A amplitude das oscilações A frequência do MHS. Fig. 6

3 ENSINO SECUNDÁRIO 12.' ANO DE ESCOLARIDADE - VIA DE ENSINO (1.O e 5.O CURSOS) PONTO 17/C/3 Págs. Duração da prova: lh e 30m " FASE l.a CHAMADA PROVA ESCRITA DE F~SICA CRITÉRIOS DE CORRECÇÃO DE PROVAS 1. A sequência de resolução apresentada 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 ilmputável à resolução de uma alínea anterior, deverá atribuir-se, B 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 à 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 resolução proposta. V.S.F.F. 1 7/C/1

4 1. (42 pontos) pontos 7 pontos Determinação de v, ; ( v, = 15 m s-' )... 8 pontos Determinação de v,,... Determinação do tempo de voo... x = v,,t e determinação de x ; ( x = 32 m ) pontos 6 pontos pontos A frase é falsa... 2 pontos Justificação... 6 pontos 2. (34 pontos) pontos Determinação de v,... E,,.= E,,,... Determinação de h,... 4 pontos 2 pontos 7 pontos Determinação de a, ; (a, = 6 m s-*)... 8 pontos rn v2 T- rngcose= Determinação de T ; ( T = 1,2 N ) pontos 3. (4) 3.1. Representação de forças (7 X 1 )... 7 pontos pontos Determinação do valor máx. de ac... 8 pontos Determinação de Fmá, ; (Fmax = 50 N )... 8 pontos a, - a,- a, Determinação dez, 4 pontos pontos Determinação de ãci, pontos (a, = - 1,5Üv(m s-~)

5 4. (30 pontos) F, = F,... Determinação de q ; (q = - 5 X 1 O-' C) pontos pontos - o = - r X m - v,... Determinação de? o pontos t! o = 1,6 X 10-"Ü, (kg m2s-') 5. (3) pontos A p =pgah... Determinação de p ; (p = 0,8 X 1 o5 Pa ) pontos P v - Po v0 T T,... 5 pontos Determinação de V, ; ( V, = 2.2 X 1W4 m3) pontos 6. (18 pontos) 6.1. Determinação de A ; (A = 4,O X 10-2 m) pontos 6.2. Determinação de f ; ( f = 8 Hz)... 8 pontos