ESCOLA SECUNDÁRIA DE CASQUILHOS 1.º Teste sumativo de FQA 19. out. 2015 Versão 1 11.º Ano Turma A Professora: Anjo Albuquerque e Carmen Oliveira Duração da prova: 90 minutos. Este teste é constituído por 8 páginas e termina na palavra FIM Nome: Nº 11 Classificação Professor Encarregado de Educação 1. Leia atentamente o seguinte texto: Os erros presentes no sistema GPS podem conduzir a erros nos resultados. Estes erros podem ser ordenados em erros oriundos dos satélites e dos recetores e erros na propagação do sinal na atmosfera. Os erros devidos ao estado dos relógios dos satélites dizem respeito ao não-sincronismo do relógio do satélite e do utilizador com o tempo GPS. A força gravítica a que os satélites estão sujeitos implicam a monotorização e correção constante da órbita dos satélites. Por outro lado a atmosfera acarreta um desvio na trajetória do sinal emitido do satélite ao utilizador. O sinal GPS sofre a influência de duas camadas da atmosfera, a troposfera e a ionosfera, as quais perturbam a trajetória do sinal. A propagação Terra-Satélite nas micro-ondas está condicionada pela troposfera na medida em que a precipitação, nuvens e nevoeiros e ainda a turbulência troposférica traduzem-se em impactos no sinal recebido. A atenuação do sinal é um problema que ocorre nesta camada da atmosfera. Na ionosfera há a ionização dos gases devido a atividade solar, originando um meio ionizado, o qual provoca atenuação, isto é, atrasos na propagação do sinal. A refração ionosférica depende da frequência do sinal, da localização geográfica e do tempo. 1.1. Indique quais são os principais fenómenos físicos, referidos no texto, que afetam o sinal emitido pelos satélites do sistema GPS e em que camadas da atmosfera ocorrem. 1.2. Que tipos de erros estão associados ao sistema GPS. 2. Um satélite transmite um sinal no instante 30005,00 s e o recetor identificou-o no instante 30005,85 s. Selecione a opção que indica a distância a que o satélite se encontra do recetor. (A) 2,55 10 8 km (B) 1,75 10 11 m (C) 2,55 10 5 km (D) 1,75 10 8 m 1/8
3. Observe a figura seguinte, que mostra as posições que um barco ocupou em cada instante num referencial coincidente com a trajetória que descreve, num intervalo de tempo muito pequeno durante o qual ocorreu uma avaria, e responda às questões. 3.1. Indique um intervalo de tempo em que o corpo se deslocou no sentido positivo da trajetória; 3.2. Determine a rapidez média e o módulo da velocidade média do barco durante os 6 s de movimento. 3.3. Selecione entre os gráficos seguintes o que traduz o movimento do corpo. 2/8
4. O gráfico velocidade-tempo da figura seguinte, diz respeito ao movimento de um automóvel num trajeto retilíneo. 4.1. Selecione a opção correta. (A) Durante os primeiros 5s o automóvel desloca-se no sentido negativo da trajetória. (B) Nos últimos 5s do movimento a aceleração do automóvel é constante. (C) O automóvel apenas inverteu o sentido do movimento no instante t = 20 s. (D) No intervalo [5;10]s o movimento do automóvel foi retilíneo uniformemente acelerado. 4.2. Determine o valor do deslocamento efetuado pelo automóvel ao fim de 20 s. (Apresente todas as etapas de resolução) 4.3. Calcule a rapidez média do corpo durante os 20 s do movimento. 4.4. Indique o valor da aceleração no instante 2,5 s. 4.5. Em qual dos seguintes esquemas se encontram corretamente representados os vetores velocidade,, e aceleração,, no instante t = 3 s? Assinale-o. 3/8
4.6. Selecione a opção que completa corretamente a frase "A força resultante que atua no automóvel é nula no intervalo " (A) [0;5]s. (B) [5;10]s. (C) [10;15]s. (D) [15;20]s. 5. Na Física contemporânea, todos os fenómenos podem ser descritos pelas quatro forças fundamentais. Associe um número da coluna 1 a uma letra da coluna 2 de modo a obter correspondências corretas. Coluna 1 Coluna 2 (A) Pode ser atrativa ou repulsiva. (B) É sempre atrativa e tem alcance ilimitado. I. Força eletromagnética (C) É responsável pelo decaimento radioativo de certos átomos. II. Força nuclear fraca (D) Mantém os núcleos coesos. III. Força nuclear forte (E) De todas as interações é a que tem menor alcance. IV. Força gravitacional 6. Considere o satélite PoSAT 1, primeiro micro satélite português com apenas 50 kg, cuja distância média à Terra é de 2,64 10 4 km. Considere a massa da Terra igual a 5,98 10 24 kg. 6.1. Faça um esboço da figura seguinte e represente e identifique as forças que constituem o par ação-reação que atua no sistema Terra-satélite. 6.2. Calcule a intensidade da força de atração entre a Terra e o satélite. 6.3. Caracterize a força gravítica que atua no satélite. 4/8
6.4. Selecione a única opção que permite obter uma afirmação verdadeira. Se a distância entre a Terra e o satélite passasse a ser metade... (A) a intensidade da força gravítica exercida entre eles duplicava. (B) a intensidade da força gravítica exercida entre eles quadruplicava. (C) a intensidade da força gravítica exercida entre eles reduzia para metade. (D) a intensidade da força gravítica exercida entre eles reduzia um quarto. 7. Um aluno arrasta uma caixa de 8,0 kg sobre uma superfície horizontal exercendo uma força constante F de 50 N segundo uma direção que faz um ângulo de 21 com a horizontal. A intensidade da força de atrito que atua sobre a caixa é igual a 30 N. 7.1. Selecione a opção que corresponde ao módulo da reação normal que atua sobre a caixa. (A) 62 N (B) 33 N (C) 80 N (D) 98 N 7.2. Determine o módulo da aceleração da caixa. 8. Um corpo de massa 2 kg sobe um plano inclinado sujeito a uma força constante de 20 N e a uma força de atrito cuja intensidade é 25% da reação normal. Selecione a opção que completa corretamente a seguinte afirmação: "A intensidade da força de atrito é dada pela expressão (A) F a = 0,25 m g sen 40º (B) F a = 0,25 m g (C) F a = 25 m g (D) F a = 0,25 m g cos 40º 5/8
1. Alguns parques de diversões têm uma atração em forma de V que dispõe de um carrinho onde os passageiros, firmemente amarrados, sobem até um dos topos do V para depois serem largados. A figura ilustra uma dessas atrações. Considere que o carrinho parte do repouso em A. Considere também desprezáveis as forças dissipativas no percurso de A a C 9.1. Selecione, das seguintes opções, a que traduz a relação entre a energia potencial gravítica do carrinho nas posições A e B. (A) (B) (C) (D) E E E E pga pga pga pga 7 E 8 8 E 8 E 7 7 E pgb pgb pgb pgb 9.2. Suponha que o carrinho parte de uma altura de 6,0 metros, determine a velocidade com que o carrinho atinge o ponto B. 6/8
2. Para estudar experimentalmente as leis de Newton, no laboratório fez-se a montagem representada na figura. Usou-se um sensor de movimento, um carrinho com rodas de baixo atrito, uma roldana muito leve, com atrito desprezável, e um fio também de massa desprezável. Suspendeu-se um bloco, de massa 761,2 g, ligado pelo fio ao carrinho na horizontal, e quando se largou o bloco ambos se moveram. A massa do carrinho era de 501,5 g. Após recolha de dados do movimento do carrinho, elaborou-se o gráfico que a seguir se apresenta. 10.1. Selecione a única alternativa que inclui o instante em que o bloco B embate no solo. (A) [0,20; 0,30] s (B) [0,75; 0,80] s (C) [0,80; 1,20] s (D) [1,20; 1,60] s 10.2. Calcule o módulo da força resultante sobre o carrinho quando ele está acelerado. Apresente todas as etapas de resolução. 7/8
10.3. Considerando o intervalo de tempo enquanto o bloco ainda não tocou no solo selecione a alternativa que se verifica para esse intervalo de tempo. (A) A força que o fio faz sobre o bloco é menor do que o seu peso. (B) A força que o fio faz sobre o bloco é igual ao seu peso. (C) A força que o fio faz sobre o bloco é maior do que o seu peso. (D) A força que o fio faz sobre o carro tem um valor igual ao do peso do corpo em queda. 10.4. Justifique por que motivo se teve o cuidado de utilizar um fio com um comprimento que permitisse ao bloco B embater no solo antes de o carrinho C chegar ao fim da superfície horizontal, sobre a qual se movia. 10.5. Determine a altura inicial, h, do bloco ao chão. Apresente todas as etapas de resolução. FIM Questões 1.1 1.2 2 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 5 6.1 6.2 6.3 6.4 7.1 7.2 8 9.1 9.2 Cotação 4 6 8 5 8 8 8 10 8 5 8 8 5 5 8 4 8 8 10 8 8 10 Questões 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 Cotação 8 8 8 8 8 8/8