Colégio XIX de Março Educação do jeito que deve ser 2018 1ª PROVA PARCIAL DE FÍSICA Aluno(a): Nº Ano: 2º Turma: Data: 14/04/2018 Nota: Professor(a): Miguel Valor da Prova: 40 pontos Orientações gerais: 1) Número de questões desta prova: 15 2) Valor das questões abertas (5): 4,0 pontos cada. Fechadas (10) 2,0 pontos cada. 3) Provas feitas a lápis ou com uso de corretivo não têm direito à revisão. 4) Aluno que usar de meio ilícito na realização desta prova terá nota zerada e conceituação comprometida. 5) Tópicos desta prova: Termometria e Calorimetria/ Princípios da Ótica Geométrica/ Formação de sombras pro fontes pontuais e extensas. Câmara escura de orifício. 1ª Questão: Considere as seguintes situações: a) A garrafa térmica que eu comprei foi barata, mas não valeu a pena! O café perde temperatura rapidamente e num instante esfria!. Esta frase contém uma forma imprópria de expressão do ponto de vista da física. Reescreva, da forma mais simples possível, de forma que continue expressando o recado, mas coerente com os conceitos da Termologia. b)em janeiro de 2018 ocorreu um dos mais rigorosos invernos na América do Norte. A temperatura em algumas regiões populosas do Canadá chegou a incríveis -20 C, isto é, vinte graus abaixo de zero! É possível conceber a ideia de Calor num ambiente tão frio como esse? Em caso positivo, dê um exemplo. 2ª Questão: Considere as afirmativas abaixo sobre termometria e calorimetria: I)Calor e temperatura são conceitos fisicamente equivalentes. II)O calor específico sensível c de uma substância depende da massa da amostra dessa substância. III)Para que haja troca de calor entre dois sistemas físicos, é necessária uma diferença de temperatura entre eles. Em relação a essas afirmativas: a)são todas falsas. b)são todas corretas. c)apenas I é correta. d)apenas II é correta. e)apenas III é correta. 1ªPP de Física/ 2º ano/ Prof. Miguel/ Pág.1
ESPAÇO OBRIGATÓRIO PARA RASCUNHO 1ªPP de Física/ 2º ano/ Prof. Miguel/ Pág.2
3ª Questão: As escalas Celsius e Fahrenheit relacionam-se pela expressão: C/5 = (F 32)/9. C é a temperatura em Celsius e F a correspondente na escala Fahrenheit. Qual é o único valor de temperatura em que as escalas apresentam a mesma leitura? a)-32 b)-40 c)-72 d)-108 e)-212 4ª Questão: Sabemos que 0 C = 32 F, e ainda que 100 C = 212 F. a)um termômetro clínico tem escala entre 35 C e 40 C. Quais são estes limites para um termômetro graduado na escala Fahrenheit? b) O desmatamento nos últimos anos na microrregião da Serra da Mantiqueira no extremo sul de Minas acarretou um aumento médio na amplitude térmica diária, que é a diferença entre a máxima e a mínima temperatura registradas num período de 24 horas. Em alguns lugares desta região esta amplitude chegou a 25 C! Qual é o valor dessa amplitude medida na escala Fahrenheit? 5ª Questão: Um bloco de metal maciço de densidade 8,0 g/cm³, inicialmente a 20,0 C, recebe de um aquecedor elétrico uma quantidade de calor Q = 100,0 calorias. Em consequência, a temperatura do bloco aumenta para 40,0 C. Qual é o valor da capacidade térmica C, em cal/ C, deste bloco? a)5,0 b)8,0 c)10,0 d)20,0 e)40,0 6ª Questão: Ainda sobre a questão anterior, sabendo que o calor específico sensível do metal de que é composto o bloco é c = 0,1 cal/g C, quantas gramas pesa o bloco? a) 8,0 g. b)10,0 g. c)20,0 g. d)50,0 g. e)100,0 g. 7ª Questão: Para aquecer a água do banho de um bebê, são necessárias 120 kcal. A capacidade térmica dessa porção de água é 15 kcal/ C, e a temperatura inicial da água fria a ser aquecida é 24 C. a)qual é a temperatura da água do banho desse bebê? 1ªPP de Física/ 2º ano/ Prof. Miguel/ Pág.3
b)sabe-se que o calor específico sensível da água é 1,0 kcal/kg C, e sabe-se também que 1,0 kg de água corresponde a um volume de 1,0 litro. Neste caso, qual é o volume, em litros, de água empregada em um banho do bebê? Dado: Q = C T e C = m c. 8ª Questão: Uma pizzaria usa cilindros de pedra, de pequena altura e com o diâmetro de suas pizzas, aquecidos no interior do forno para apoiar e manter quente a pizza sobre a mesa dos clientes. A massa de cada pedra é 2,5 kg e o calor específico sensível dessa pedra é 0,4 kcal/kg C. a)qual é a capacidade térmica de cada cilindro, em kcal/ C? b)sabendo que a pedra é colocada no forno à temperatura ambiente de 25 C e retirada a 100 C, qual é a quantidade de calor, em kcal, absorvida pela pedra nesse aquecimento? 9ª Questão: Ainda em relação à questão anterior. a)admita que uma pessoa use a pedra em questão, inicialmente a 100 C, não para manter quente uma pizza que acabou de sair do forno, mas sim para reaquecer uma pizza fria que se encontra inicialmente a 20 C. Sabendo que a capacidade térmica da pizza em questão é o triplo da capacidade térmica da peça e considerando que as trocas de calor até atingirem o equilíbrio térmico ocorrem apenas entre a pizza e a pedra, qual é a temperatura final de equilíbrio, em C? b)considere que o dono da pizzaria tem outras duas opções de pedra para utilizar, todas de mesma densidade. A pedra A tem calor específico ca = 0,2 kcal/kg C e a pedra B, cb = 0,6 kcal/kg C. Considerando que o preço por kg das três pedras é o mesmo e que as peças terão sempre 2,5 kg, qual das duas pedras traria alguma vantagem para a confecção de novos cilindros? c)qual pizza é mais saborosa? Calabresa ou quatro queijos? 1ªPP de Física/ 2º ano/ Prof. Miguel/ Pág.4
10ª Questão: Para fazer uma xicara pequena de café solúvel, é necessário ferver 50 gramas de água de 20 C até 100 C. A chama de um fogão realiza essa tarefa em apenas 20 segundos (1/3 de minuto). Esta mesma chama será usada para aquecer 900 gramas de água de 20 C a 60 C. Quanto tempo, em minutos, deverá durar este aquecimento? Considere que a taxa de transferência de calor é a mesma nos dois casos. a)1,0 min. b)2,0 min. c)3,0 min. d)4,0 min e)18 min. 11ª Questão: Considere as seguintes afirmativas sobre os princípios da óptica geométrica: I)Um raio luminoso, propagando-se num meio transparente, pode ter uma trajetória curvilínea dependendo da fonte de luz. II)As explicações sobre os funcionamentos de uma máquina fotográfica e a de um projetor, tipo data show, empregam trajetórias da luz muito parecidas. Isto é explicado pelo princípio da reversibilidade da luz. III)Dois raios de luz, ao cruzarem suas trajetórias, não têm a propriedade de um raio alterar a trajetória ou a intensidade do outro. Em relação a essas afirmativas: a)apenas I e II são corretas. b)apenas I e III são corretas. c)apenas II e III são corretas. d)todas são corretas. e)nenhuma é correta 12ª Questão: Uma lâmpada pontual encontra-se no teto de uma sala de 3,00 m de pé direito (chamamos de pé direito a altura do teto ao chão). Um disco opaco está posicionado em posição horizontal a 2,00 m do chão e o centro desse disco coincide com a vertical a partir da lâmpada. Sabendo que a sombra que o disco projeta no chão tem 1,50 m de diâmetro, qual é o raio do disco? a)25,0 cm b)37,5 cm c)50,0 cm d)60,0 cm e)75,0 cm 13ª Questão: Na figura abaixo, a imagem de uma árvore fortemente iluminada é projetada na parede oposta a do orifício de um quarto de formato cúbico. A distância entre a árvore e a parede onde se forma a imagem é 10,0 m. A altura da árvore (objeto) é 3,0 m. A altura de sua imagem projetada é 1,0 m. Neste caso, qual é a altura, em metros, do teto do quarto? a)2,3 b)2,5 c)2,7 d)3,0 e)3,3 1ªPP de Física/ 2º ano/ Prof. Miguel/ Pág.5
14ª Questão: Na figura abaixo, fora de escala, AB representa uma lâmpada fluorescente de 4,0 metros de comprimento presa ao teto de uma sala. O tampo de uma bancada de CD de 3,0 metros (os pés da bancada não estão representados) encontra-se a 1,2 m de altura do chão e seu centro coincide verticalmente com o centro da lâmpada. Qual é a largura da sombra projetada, em metros, sabendo que a altura do teto ao chão é 3,2 m? a)2,0 m b)2,2 m c)2,4m d)2,6 m e)2,8 m 15ª Questão: Ainda sobre a questão anterior, qual é a largura de cada uma das penumbras projetadas, em metros? a)1,8 m b)2,0 m c)2,2 m d)2,4 m e)2,6 m 1ªPP de Física/ 2º ano/ Prof. Miguel/ Pág.6