Escola Secundária com 3º Ciclo do Ensino Básico Dr. Joaquim de Carvalho 3080-210 Figueira da Foz
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3º Teste de Avaliação de Física 12º ano, turma D
29 de Janeiro de 2007 Grupo I Considere, quando necessário, g = 10 m s -2
Para cada um dos cinco itens deste grupo são indicadas cinco hipóteses, A, B, C, D e E, das quais apenas uma está correcta. Escreva, na sua folha de respostas, a letra correspondente à hipótese que seleccionar como correcta para cada questão. Não apresente cálculos. 1- Observe a figura 1 e os dados nela inseridos. Admita que os corpos X e Y são maciços e que têm igual volume. Figura 1
Qual das seguintes afirmações é a verdadeira?
(A) A impulsão exercida sobre o corpo X é igual à impulsão exercida sobre o corpo Y. (B) A impulsão exercida sobre o corpo X é menor do que impulsão exercida sobre o corpo Y. (C) Os corpos X e Y são feitos da mesma substância. (D) A força gravítica que actua no corpo Y é menor do que a força gravítica que actua no corpo X. (E) A massa volúmica da substância que constitui o corpo X é maior que a massa volúmica da substância que constitui o corpo Y. 2- Um tanque abriu uma fenda por onde saiu água com a velocidade de 5,0 m s-1. A altura de água no tanque acima da fenda é: (A) 50 cm (B) 125 cm (C) 25 cm (D) 100 cm (E) 250 cm
3- A figura 2 representa um sistema de vasos comunicantes que contém dois líquidos imiscíveis 1 e 2, em equilíbrio hidrostático. As densidades dos líquidos 1 e 2 são, respectivamente, ρ 1 e ρ 2 . As alturas dos dois líquidos, medidas a partir da superfície de separação, são respectivamente h 1 e h 2 = 4 h 1 . Os planos horizontais que contêm os pares de pontos R,V e S,T estão entre si à distância h 1
2
. A pressão
atmosférica é igual a p 0 . Pode-se afirmar que: Figura 2
(A) pS = 4 pT (B) p T = p R + 2 ρ 2 g h1 (C) p T = p V +
1 ρ 1 g h1 2
(D) p R > p V (E) p R = p V Página 1 de 4
3º Teste de Física – 12º ano
4- Qual dos seguintes gráficos representa correctamente o modo como o módulo do campo gravítico de uma massa pontual, G , varia com a distância r a essa massa?
G
G
G
G
G
5- A força gravítica entre dois corpos pontuais A e B de massas m A e m B , respectivamente, colocados a uma distância d entre si tem módulo igual a F .
(A) Se a massa de A duplicar e a de B triplicar, mantendo-se a distância d , o módulo da força gravítica que B exerce sobre A é 3F e o módulo da força gravítica que A exerce sobre B é 2 F .
(B) Se a massa de A duplicar e a de B triplicar, mantendo-se a distância d , o módulo da força gravítica que B exerce sobre A é 5F e o módulo da força gravítica que A exerce sobre B é 5F .
(C) Se as massas de A e de B duplicarem e a distância entre A e B também duplicar, o módulo da força gravítica que B exerce sobre A é 2 F e o módulo da força gravítica que A exerce sobre B é 2 F .
(D) Se a massa de A quadruplicar, a de B triplicar e a distância entre A e B duplicar, o módulo da força gravítica que B exerce sobre A é 3F e o módulo da força gravítica que A exerce sobre B é 3F .
(E) Se a distância entre os corpos duplicar, mantendo-se os valores das suas massas, o módulo da força de atracção gravítica entre eles passa a ser igual a
1 2
F.
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Grupo II
Considere, quando necessário, g = 10 m s -2 1- Observe a figura 3. Um tubo em U contém mercúrio e água de densidades relativas, respectivamente, 13,60 e 1,00. A pressão atmosférica é p 0 = 1,013 × 10 5 Pa .
Figura 3
1.1- Qual dos dois líquidos é o mercúrio? Justifique. 1.2-Determine a diferença entre as pressões dos pontos A e D. 1.3- Determine o desnível entre os pontos A e D. 1.4- Calcule o valor da pressão nos pontos B e C.
2- O sangue oxigenado proveniente dos pulmões é bombeado pelo ventrículo esquerdo do coração para a artéria aorta, de diâmetro 20 mm. O coração envia cerca de 5,0 L de sangue por minuto quando a pessoa não está em actividade física. A artéria aorta vai-se dividindo em vasos cada vez mais estreitos até formar uma quantidade grande de capilares, de raio 5,00 × 10 −4 m onde o sangue corre à velocidade de 0,100 cm s −1 . Considere a densidade do sangue igual a
1060 kg m -3 . 2.1- Calcule a velocidade do sangue na artéria aorta quando não se está em actividade física. 2.2- Qual o número de capilares em que se dividiu a aorta? 2.3- Qual a diferença de pressão do sangue entre um ponto da artéria aorta e um capilar que se situe no mesmo nível horizontal do ponto considerado? Página 3 de 4
3º Teste de Física – 12º ano
3- Uma sonda espacial S, de massa mS= 374 kg, descreve uma orbita aproximadamente circular de raio médio r = 3,82 x 107 m, em torno do planeta Vénus, tal como é esquematizado na figura 4. A massa do planeta Vénus é mV = 4,87 x 1024 kg. Considere G = 6,67 × 10 −11 N m 2 kg -2 .
Figura 4
3.1- Com base na Lei da Atracção Universal, calcule a aceleração a que a sonda está sujeita no seu movimento em torno de Vénus, considerando esse movimento como circular. 3.2- Mostre que o módulo da velocidade orbital da sonda é dado pela expressão:
v=
GmV r
3.3- Determine o período de revolução do satélite em torno em torno de Vénus. 3.4- Qual o módulo do campo gravítico criado por Vénus na posição onde se encontra o satélite?
44.1-
Mostre que a velocidade de escape, da acção gravitacional de um planeta, para uma partícula de massa m, colocada a uma distância rp do centro desse planeta de massa m p é dada pela seguinte expressão: v escape = 2G
4.2-
mp rp
Sabendo que a velocidade de escape de uma partícula à superfície da Terra é de 11,2 km.s -1 , determine o valor da velocidade de escape de uma partícula num planeta X com massa quádrupla do da Terra e raio duplo do da Terra.
4.3-
Determine o valor do campo gravítico do planeta X, referido na alínea anterior, nos seguintes pontos (Admita que o campo gravítico à superfície da Terra apresenta um valor igual a
10 N.kg -1 ):
a)
à superfície desse planeta;
b)
a uma altitude igual ao raio desse planeta.
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