3ª Ficha de Avaliação de Conhecimentos Turma: 11ºA Física e Química A - 11ºAno Professora Paula Melo Silva Data: 22 de novembro Ano Letivo: 2016/2017 135 min + 15 min 1. Considere o gráfico v(t) correspondente ao movimento de dois carrinhos, com massa de 5 kg, segundo uma trajetória retilínea. 1.1. Qual das afirmações seguintes descreve corretamente o movimento do carrinho A até aos 25 s? (5 pontos) (A) Deslocou-se sempre no sentido positivo. (B) Inverteu o sentido do movimento aos 5s. (C) Teve movimento acelerado até aos 20s. (D) Ficou em repouso a partir dos 20s. 1.2. Qual das seguintes sequências de vetores pode caracterizar a velocidade do carrinho A, respetivamente nos instantes 2,5s; 7,5s; 22s e 25s? (5 pontos) 1.3. O movimento do carrinho B foi retardado no intervalo: (5 pontos) (A) [5; 12,5]s (B) [12,5; 15]s (C) [15, 20]s (D) [20, 25]s Página1
1.4. Sabendo que aos 5s os dois carrinhos se encontravam na mesma posição determine a distância entre eles no instante 20s. (15 pontos) 2. O gráfico da figura seguinte traduz os valores da resultante das forças aplicadas em dois corpos em função da aceleração dos respetivos movimentos. 2.1. Identifique a lei traduzida no gráfico. (5 pontos) 2.2. O declive das retas apresentadas corresponde (5 pontos) (A) Velocidade (B) Massa dos corpos (C) Dobro da massa dos corpos (D) Metade da masse dos corpos 2.3. Indica, justificando, qual dos corpos se associa maior inércia. (10 pontos) 3. Num determinado instante, dois carrinhos de 500 g encontram-se nas extremidades opostas do troço retilíneo de 4 metros de comprimento de uma calha muito polida. O carrinho A iniciou o movimento com aceleração constante de módulo 2 m/s 2, que manteve durante todo o percurso. O carrinho B já se movimentava com velocidade de módulo 2 m/s e estava sujeito a uma força resultante de módulo 1 N, no mesmo sentido do seu movimento, que manteve até se ter cruzado com o carrinho A, passando depois a deslocar-se com aceleração nula. Calcule o espaço percorrido pelo carrinho B até ao instante em que se cruzou com o A. (15 pontos) 4. Um bloco de 2 kg foi largado no topo de um plano muito polido que desceu até à base, deslocando-se depois 2 metros sobre a horizontal até parar. O gráfico seguinte traduz os valores da energia cinética do bloco em função do tempo de descida na rampa. 4.1. Qual o módulo da velocidade do bloco ao atingir a base do plano? (5 pontos) (A) 4 m/s (B) 16 m/s (C) 32 m/s (D) 5,7 m/s 4.2. Qual o módulo da aceleração do bloco durante a descida? (5 pontos) (A) 10 m/s 2 (B) 25 m/s 2 (C) 4 m/s 2 (D) 5 m/s 2 Página2
4.3. Calcule o módulo da força de atrito, suposta constante, a que o bloco esteve sujeito durante o seu deslocamento horizontal. (15 pontos) 4.4. Qual dos gráficos seguintes traduz a energia cinética do bloco em função do seu deslocamento no troço horizontal, supondo que esteve sujeito a aceleração constante? (5 pontos) 5. Durante 1 minuto um rapaz rodou uma pedra de 400 g presa a um fio de 1,50 m de comprimento fazendo-a girar com velocidade de módulo constante 9,42 m/s. 5.1. Qual dos seguintes gráficos pode traduzir a módulo da força centrípeta em função do tempo que atua num corpo que descreve uma trajetória circular de raio fixo e velocidade de módulo constante? (5 pontos) 5.2. Justifique porque é que a seguinte afirmação é falsa utilizando a lei de Newton apropriada: Se a pedra gira com velocidade de módulo constante, então está sujeita a aceleração nula. (10 pontos) 5.3. Calcule a aceleração da pedra. (5 pontos) 6. A Lua é o único satélite natural da Terra e tal como os satélites artificiais que orbitam o nosso planeta também está sujeita à sua força gravítica. Apesar de estar muito mais afastada da Terra como tem uma massa de cerca de 3 10 19 maior que a massa desses satélites, a Lua está sujeita a uma interação gravítica mais intensa. Página3
6.1. Identifique qual dos seguintes esquemas pode traduzir o movimento de um satélite que orbita a Terra com movimento circular uniforme. (5 pontos) 6.2. A distância entre os centros da Lua e da Terra é 60 vezes maior que o raio da Terra e um certo satélite artificial orbita o planeta descrevendo uma trajetória de raio equivalente a quatro raios da Terra. 6.2.1. Identifique qual das seguintes opções traduz a relação entre as intensidades da força gravítica a que estes dois corpos estão sujeitos. (5 pontos) (A) (B) (C) (D) = 3600 16 3 10 19 = = 16 60 3 10 19 60 4 3 10 19 = 3600 9 3 10 19 6.2.2. Calcule o período de translação do satélite em causa, considerando que descreve um movimento circular uniforme. Apresente todas as etapas de resolução. (15 pontos) Raio Terra = 6400 km e Massa Terra = 6, 0 10 24 kg Página4
7. Uma bola é lançada verticalmente para cima de uma determinada altura relativamente ao solo, com velocidade de módulo 5,0 m/s. A bola atingiu a altura máxima de 2,25 metros do solo. Despreze o efeito das forças dissipativas. 7.1. Qual era o módulo da velocidade da bola no instante em que tocou no solo? (5 pontos) (A) 5,0 m/s (B) 6,7 m/s (C) 45 m/s (D) 11,2 m/s 7.2. Determine a posição inicial da bola. Apresente todas as etapas de resolução. (10 pontos) 7.3. Qual dos esquemas seguintes traduz os vetores Força resultante, velocidade e aceleração num certo instante da subida da bola? (5 pontos) 8. Considere uma partícula que se move, com aceleração constante, segundo uma trajetória retilínea coincidente com o eixo 0x de um referencial unidimensional. Admita que a componente escalar, segundo o eixo 0x da posição x varia com o tempo de acordo com a equação: x = 200 40t + 2t 2 (SI) 8.1. A aceleração do movimento foi de: (5 pontos) (A) 200 m/s 2 (B) -40 m/s 2 (C) 2 m/s 2 (D) 4 m/s 2 8.2. Determine o instante em que a partícula inverte o sentido do seu movimento. (10 pontos) 9. Uma gota de chuva esférica de massa 0,15 g cai verticalmente sendo travada pela resistência do ar cujo módulo é dado pela fórmula matemática F Rar = 3,02 10 3 v 2 (SI) 9.1. Qual é a aceleração da gota depois de atingir a velocidade terminal? (5 pontos) 9.2. Calcula o módulo da velocidade terminal da gota de chuva. (5 pontos) Página5
10. Um bloco de massa m é arrastado ao longo de uma superfície horizontal com atrito, sob ação de uma força de intensidade 100 N, que faz um ângulo de 50º com a vertical. Determine o valor da aceleração adquirida pelo bloco se a sua massa for 3 kg e a força de atrito tiver o valor de 5% do peso do bloco. (15 pontos) FIM BOA SORTE JOVENS CIENTISTAS! Página6