PROVA 315/8 Págs. PROVA DE EQUIVALÊNCIA À FREQUÊNCIA 12. Ano de Escolaridade Cursos Gerais (Programa implementado em 2005/06) Duração da prova: 90 minutos 2ª Fase / 2014 PROVA ESCRITA DE FÍSICA Ao iniciar a prova: Identifique claramente os grupos e itens a que responde. Utilize apenas caneta ou esferográfica de tinta azul ou preta. É interdito o uso de corretor. Pode utilizar a calculadora gráfica. A prova inclui, nas páginas 2 e 3, um conjunto de informações que poderão ser ou não utilizadas (constantes e formulário). Nos itens de escolha múltipla: - Selecione apenas a opção correta. - Indique, claramente, o número do item e a letra da opção que escolheu. - Será atribuída cotação zero quando apresentar mais do que uma opção ou quando o número/letra estiver ilegível. - Em caso de engano, deve riscar e corrigir, à frente, de modo bem legível. Nos itens que envolvem exercícios numéricos, deverá apresentar todas as etapas de resolução. As cotações da prova encontram-se no fim (página 8). V. S. F. F. 1/8
V. S. F. F. 2/8
V. S. F. F. 3/8
1. Uma atleta de 45 kg salta, na horizontal, de um desnível de 1,0 m, após uma corrida sobre uma plataforma, e cai à distância de 1,6 m, medida desde a plataforma até ao ponto de chegada ao solo, como se indica na figura (situação A). 1.1. Calcule o módulo da velocidade que ela atingiu na corrida, no instante em que saltou. 1.2. Qual é a velocidade com que a atleta atinge o solo, neste salto? 1.3. No caso de ela saltar para cima, com o mesmo módulo de velocidade e segundo um ângulo de 30 com a horizontal (situação B), cairia mais longe ou mais perto do que na situação A? Apresente os cálculos necessários. (Se não resolveu o item 1.1., considere v 0 = 4,0 m/s) 1.4. Na figura (situação C) está representada parte da trajetória da atleta quando esta saltou para cima segundo um ângulo de 30º com a horizontal (situação B). Os vetores a, b e c representam, em instantes diferentes, grandezas cinemáticas características do movimento da atleta. Considere desprezável o efeito da resistência do ar. Podemos afirmar que o par de vetores que está corretamente identificado é: (A) a componente horizontal da velocidade; b componente vertical da velocidade. (B) b aceleração; c componente vertical da velocidade. (C) b componente normal da aceleração; c componente vertical da velocidade. (D) a componente tangencial da aceleração; b aceleração. (E) a componente tangencial da aceleração; c aceleração. V. S. F. F. 4/8
2. Um sistema de dois corpos maciços e homogéneos, A e B, está em equilíbrio totalmente imerso em água, como indica a figura. Os dois corpos encontram-se ligados entre si por um fio f, de massa desprezável. O corpo A é de madeira e tem o volume de 500 cm 3 ; o corpo B é de uma liga metálica e tem o volume de 30 cm 3. A massa volúmica da madeira é 0,60 x 10 3 kg m -3 e a massa volúmica da água é 1,0 x 10 3 kg m -3. 2.1. Passe a figura para a sua folha de teste e represente o diagrama das forças que atuam em cada um dos corpos do sistema. 2.2. Calcule a densidade da liga metálica de que é feito o corpo B. 2.3. Num dado instante corta-se o fio f. O corpo A sobe. Calcule a fração do volume do corpo A que permanece imersa em água na nova posição de equilíbrio. 2.4. Um corpo C é abandonado no fundo do recipiente e sobe até ficar em equilíbrio, com metade do seu volume imerso. Durante a subida e enquanto o corpo está totalmente imerso na água, pode afirmar-se que: (A) O módulo da impulsão é igual ao módulo do peso do corpo e o movimento é uniforme. (B) O módulo da impulsão é menor do que o módulo do peso do corpo e o movimento é uniformemente retardado. (C) O módulo da impulsão é maior do que o módulo do peso do corpo e o movimento é uniformemente acelerado. (D) O módulo da impulsão vai diminuindo, à medida que o corpo sobe, até igualar metade do módulo do peso do corpo. (E) O módulo da impulsão vai diminuindo, à medida que o corpo sobe, até igualar o módulo do peso do corpo. V. S. F. F. 5/8
3. Aproxima-se uma esfera carregada positivamente do botão do eletroscópio, no estado neutro. Selecione a opção que representa a configuração das folhas do eletroscópio e as respetivas cargas. 4. Um eletrão chega com a velocidade v 0 = 1,70 x 10 7 m s -1 a um ponto "O" de um campo criado entre duas placas paralelas que estão à distância de 20,0 cm uma da outra e entre as quais se estabeleceu a diferença de potencial V A V B = 4,0 kv. 4.1. Caracterize o vetor campo elétrico, E, no espaço entre as placas. 4.2. Determine a relação entre os valores das forças, elétrica e gravitacional, que estão a atuar no eletrão. 4.3. Atendendo aos cálculos realizados na alínea anterior, qual será a trajetória do eletrão? Justifique. 4.4. Qual será a velocidade v do eletrão ao atingir a placa B? 4.5. Uma outra partícula com a carga Q negativa e massa m é lançada com a velocidade inicial v 0 dirigida verticalmente para cima num outro campo elétrico uniforme de direção vertical e sentido para cima. (Figura ao lado). Nestas condições, verifica-se que a partícula passa a ter, imediatamente a seguir a ser lançada: (A) Movimento uniformemente retardado para baixo. (B) Movimento uniformemente acelerado para cima. (C) Movimento uniformemente acelerado para baixo. (D) Movimento uniformemente retardado para cima. (E) Movimento uniforme para cima. Selecione a alternativa correta. V. S. F. F. 6/8
5. A figura representa um circuito constituído por um gerador (60 V; 0,10 ), um amperímetro A, um motor M ( '; 0,20 ), um voltímetro V e uma resistência R (5,0.). 5.1. Quando o motor M está em funcionamento, liberta-se na resistência R a potência de 180 W. Determine a força contraelectromotriz do motor. Apresente todas as etapas de resolução. 5.2. Num dado instante, travou-se o motor. Selecione a alternativa que completa corretamente a frase. "Com o motor ligado mas travado... (A)...a diferença de potencial nos terminais do gerador mantém o mesmo valor." (B)...a potência dissipada na resistência R é menor." (C)...o voltímetro e o amperímetro indicam valores inferiores aos que indicavam anteriormente." (D)...o amperímetro indica um valor maior e o voltímetro um valor menor.» 5.3. Suponha que dois condutores de resistências R e 3R estão associados em paralelo sob uma diferença de potencial igual e constante. Das afirmações seguintes, indique a que está correta. "A potência dissipada pelo condutor de resistência 3R é... (A)...igual à potência dissipada pelo condutor de resistência R." (B)...tripla da potência dissipada pelo condutor de resistência R." (C)...nove vezes maior que a potência dissipada pelo condutor de resistência R." (D)...um terço da potência dissipada pelo condutor de resistência R." FIM V. S. F. F. 7/8
COTAÇÕES DA PROVA - 2ª FASE 1.... 48 Pontos 1.1.... 12 pontos 1.2.... 12 pontos 1.3.... 14 pontos 1.4.... 10 pontos 2....50 pontos 2.1.... 12 pontos 2.2.... 14 pontos 2.3.... 14 pontos 2.4.... 10 pontos 3....10 pontos 4....58 pontos 4.1.... 12 pontos 4.2.... 12 pontos 4.3.... 12 pontos 4.4.... 12 pontos 4.5.... 10 pontos 5....34 pontos 5.1.... 14 pontos 5.2.... 10 pontos 5.3.... 10 pontos TOTAL.. 200 pontos V. S. F. F. 8/8