DATA: 17/12/2015 VALOR: 20,0 NOTA: NOME COMPLETO:

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1 DISCIPLINA: FÍSICA PROFESSORES: Erich/ André NOME COMPLETO: I N S T R U Ç Õ E S DATA: 17/12/2015 VALOR: 20,0 NOTA: ASSUNTO: TRABALHO DE RECUPERAÇÃO FINAL SÉRIE: 1 a EM Circule a sua turma: Funcionários: 1ªA 1ªB Anchieta:1 o 1. Este trabalho contém 20 questões, sendo 5 fechadas e 15 questões discursivas; 2. Nas questões de múltipla escolha, marque, a caneta, apenas uma alternativa; 3. As questões discursivas devem ser resolvidas a lápis dentro de cada espaço disponibilizado na própria folha, sendo somente as respostas assinaladas a caneta; 4. A expressão do raciocínio na resolução das questões discursivas é OBRIGATÓRIA. 1 O cérebro humano demora cerca de 0,36 segundos para responder a um estímulo. Por exemplo, se um motorista decide parar o carro, levará no mínimo esse tempo de resposta para acionar o freio. Determine a distância que um carro a 100 km/h percorre durante o tempo de resposta do motorista e calcule a aceleração média imposta ao carro se ele para totalmente em 5 segundos. (Valor 1,0) Nº: Bom trabalho! 2 Correr uma maratona requer preparo físico e determinação. A uma pessoa comum se recomenda, para o treino de um dia, repetir 8 vezes a seguinte sequência: correr a distância de 1 km à velocidade de 10,8 km/h e, posteriormente, andar rápido a 7,2 km/h durante dois minutos. (Valor 1,0) A) Qual será a distância total percorrida pelo atleta ao terminar o treino? 1

2 B) Para atingir a velocidade de 10,8 km/h, partindo do repouso, o atleta percorre 3 m com aceleração constante. Calcule o módulo da aceleração a do corredor neste trecho. 3 Em uma caminhada por um parque, uma pessoa, após percorrer 1 km a partir de um ponto inicial de uma pista e mantendo uma velocidade constante de 5 km/h, cruza com outra pessoa que segue em sentido contrário e com velocidade constante de 4 km/h. A pista forma um trajeto fechado com percurso total de 3 km. Calcule quanto tempo levará para as duas pessoas se encontrarem na próxima vez. (Valor 1,0) O enunciado a seguir se refere às questões 04, 05 e 06. (Valor 1,0 ponto cada questão) Uma bola de borracha de tamanho desprezível é abandonada, de determinada altura, no instante t = 0 s, cai verticalmente e, depois de 2 s, choca-se contra o solo, plano e horizontal. Após a colisão, volta a subir verticalmente, parando novamente, no instante T, em uma posição mais baixa do que aquela de onde partiu. O gráfico representa a velocidade da esfera em função do tempo, considerando desprezível o tempo de contato entre a esfera e o solo. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s 2, DETERMINE: 2

3 4 a distância total percorrida pela bola. 5 o valor do tempo T. 6 o valor do deslocamento da bola. 7 A figura a seguir representa a variação da velocidade dos carros A e B que se deslocam em uma estrada plana e retilínea, em função do tempo. (Valor 1,0) Sabe-se que no instante 0 s, os carros se encontram lado a lado. Baseando-se nesses dados, DETERMINE: 3

4 A) o valor da distância percorrida pelo carro A entre os instantes 0 s e 5 s. B) o valor da distância percorrida pelo carro B entre os instantes 0 s e 5 s. C) a distância entre os carros no instante 5 s. 8 Dois automóveis estão parados em um semáforo para pedestres localizado em uma rua plana e retilínea. Considere o eixo x paralelo à rua e orientado para direita, que os pontos A e B da figura representam esses automóveis e que as coordenadas x A (0) = 0 m e x B (0) = 3 m, indicam as posições iniciais dos automóveis. 4

5 Os carros partem simultaneamente em sentidos opostos e suas velocidades escalares variam em função do tempo, conforme representado no gráfico. De acordo com essas informações, faça o que se pede. (Valor 1,0) A) Classifique o movimento do carro A em acelerado, retardado ou uniforme e informe o sentido do seu movimento (A favor ou contra o sentido da orientação da trajetória) entre os instantes 0 s e 5 s. Justifique sua resposta. B) Classifique o movimento do carro B em acelerado, retardado ou uniforme e informe o sentido do seu movimento (A favor ou contra o sentido da orientação da trajetória) entre os instantes 0 s e 8 s. Justifique sua resposta. C) Calcule o valor da aceleração do carro A entre os instantes 0 s e 5 s. D) Calcule o valor da aceleração do carro B entre os instantes 0 s e 8 s. 5

6 E) Construa o gráfico de posição em função do tempo para o carro A em um intervalo de 0 s a 10 s. F) Construa o gráfico de posição em função do tempo para o carro B em um intervalo de 0 s a 10 s. 9 Um veículo A passa por um posto policial a uma velocidade constante acima do permitido no local. Pouco tempo depois, um policial em um veículo B parte em perseguição do veículo A. Os movimentos dos veículos são descritos nos gráficos da figura. 6

7 Tomando o posto policial como referência para estabelecer as posições dos veículos e utilizando as informações do gráfico, CALCULE: (Valor 1,0) A) a distância que separa o veículo B de A no instante t = 15 s. B) o instante em que o veículo B alcança A. 10 A figura mostra um gráfico da velocidade em função do tempo para um veículo que realiza um movimento composto de movimentos retilíneos uniformes. 7

8 Sabendo-se que em t = 0 a posição do veículo é x 0 = + 50 km, calcule a posição do veículo no instante t = 5,0 h, em km. (Valor 1,0) 11 Um professor, após passar a um aluno uma questão que apresentava o gráfico "aceleração x tempo" do movimento de um objeto, e pediu a este que construísse o gráfico "posição x tempo" desse movimento. A resposta dada pelo aluno foi o gráfico apresentado. A resposta do aluno está correta? Justifique sua resposta. (Valor 1,0) 8

9 12 Jovem de 22 anos dirigindo um Corolla prata atropela e mata uma criança de 13 anos e a tia de 43 anos no canteiro central da Avenida Litorânea, no início da noite de ontem. Fonte: O ESTADO DO MARANHÃO. Ed. 05 nov São Luís, Grupo Mirante. A perícia foi chamada para determinar qual a velocidade do veículo na hora da colisão. De posse das informações técnicas aferidas, foi demonstrado que o veículo cruzou a barreira eletrônica com velocidade de 36 km/h e gastou 10 s até a colisão. A massa total do veículo foi de 1000 kg com potência média considerada do motor de 80 HP (onde 1 HP = 750 W). Considerando os dados anteriores, qual a velocidade encontrada pela perícia? (Valor 1,0) 13 A energia necessária para o funcionamento adequado do corpo humano é obtida a partir de reações químicas de oxidação de substâncias provenientes da alimentação, que produzem aproximadamente 5 kcal por litro de O 2 consumido. Durante uma corrida, um atleta consumiu 3 litros de O 2 por minuto. DETERMINE: (Valor 1,0) A) a potência P gerada pelo consumo de oxigênio durante a corrida; B) a quantidade de energia E gerada pelo consumo de oxigênio durante 20 minutos da corrida; 9

10 C) o volume V de oxigênio consumido por minuto se o atleta estivesse em repouso, considerando que a sua taxa de metabolismo basal é 100 W. (Adote 1 cal = 4 J). 14 Uma pessoa adulta, para realizar suas atividades rotineiras, consome em média, 2500 kcal de energia por dia. Calcule a potência média, em watts, consumida em um dia por essa pessoa para realizar suas atividades. (Utilize 1 cal = 4,2 J). (Valor 1,0) 15 No interior de um recipiente vazio, é colocado um cubo de material homogêneo de aresta igual a 0,40 m e massa M = 40 kg. O cubo está preso a uma mola ideal, de massa desprezível, fixada no teto de modo que ele fique suspenso no interior do recipiente, conforme representado no desenho abaixo. A mola está presa ao cubo no centro de uma de suas faces e o peso do cubo provoca uma deformação de 5 cm na mola. Em seguida, coloca-se água no recipiente até que o cubo fique em equilíbrio com metade de seu volume submerso. Sabendo que a densidade da água é de 1000 kg/m 3, CALCULE a deformação da mola nesta nova situação. (Considere g = 10 N/kg). (Valor 1,0) 16 Um bloco de madeira de volume 200 cm 3 flutua em água de densidade 1 g/cm 3, com 60 % de seu volume imerso. O mesmo bloco é colocado em um líquido cuja densidade é 0,75 g/cm 3. Nestas condições o volume submerso do bloco vale, em cm 3, (Valor 1,0) A) 150. B) 160. C) 170. D) 180. E)

11 17 Considere as afirmações a seguir que analisam a situação de um carro sendo erguido por um macaco hidráulico. (Valor 1,0) I. O macaco hidráulico se baseia no princípio de Arquimedes para levantar o carro. II. O macaco hidráulico se baseia no princípio de Pascal para levantar o carro. III. O macaco hidráulico se baseia no princípio de Stevin para levantar o carro. IV. O princípio de funcionamento do macaco hidráulico se baseia em uma variação de pressão comunicada a um ponto de um líquido incompressível e, em equilíbrio, é transmitida integralmente para todos os demais pontos do líquido e para as paredes do recipiente. V. O princípio de funcionamento do macaco hidráulico se baseia em uma variação de pressão comunicada a um ponto de um líquido incompressível e, em equilíbrio, é transmitida apenas para a superfície mais baixa do recipiente que contém o líquido. Estão CORRETAS apenas A) I e IV. B) II e V. C) II e III. D) II e IV. E) III e V. 18 No oceano a pressão hidrostática aumenta aproximadamente uma atmosfera a cada 10 m de profundidade. Um submarino encontra-se a 200 m de profundidade, e a pressão do ar no seu interior é de uma atmosfera. Nesse contexto, pode-se concluir que a diferença da pressão entre o interior e o exterior do submarino é, aproximadamente, de: (Valor 1,0) A) 200 atm. B) 100 atm. C) 21 atm. D) 20 atm. E) 19 atm. 19 Analise a figura abaixo, que representa um recipiente com cinco ramos abertos à atmosfera, em um local onde a aceleração gravitacional é constante, e complete as lacunas do texto que segue. As linhas tracejadas, assim como o fundo do recipiente, são horizontais. Considerando que o recipiente está em equilíbrio mecânico e contém um fluido de massa específica constante, afirma-se que a pressão exercida pelo fluido no é pressão exercida pelo fluido no. (Valor 1,0) A) ponto A menor que a ponto D B) ponto A menor que a ponto C C) ponto D menor que a ponto F D) ponto D igual à ponto C E) ponto B igual à ponto E 20 As figuras 1 e 2 representam uma pessoa segurando uma pedra de 12 kg e densidade 2 x 10 3 km/m 3, ambas em repouso em relação à água de um lago calmo, em duas situações diferentes. Na figura 1, a pedra está totalmente imersa na água e, na figura 2, apenas um quarto dela está imerso. Para manter a pedra em repouso na situação da figura 1, a pessoa exerce sobre ela uma força vertical para cima, constante e de módulo F 1. Para mantê-la em repouso na situação da figura 2, exerce sobre ela uma força vertical para cima, constante e de módulo F 2. Considerando a densidade da água igual a 1 x 10 3 kg/m 3 e g = 10 N/kg, é correto afirmar que a diferença F 2 F 1, em newtons, é igual a (Valor 1,0) A) 60. B) 75. C) 45. D) 30. E)