Escola Secundária com 3º Ciclo do Ensino Básico Dr. Joaquim de Carvalho 3080-210 Figueira da Foz
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4º Teste de Avaliação Avaliação de Física 12º ano, turma A + F
7 de Fevereiro de 2006 GRUPO I (Versão 1) 1)
Nas quatro questões deste grupo são indicadas cinco hipóteses, A, B, C, D e E, das quais só uma está correcta. Escreve, na tua folha de prova, a letra correspondente à alternativa que seleccionaste. 1. Considera três corpos A, B e C do mesmo volume V de materiais diferentes: cortiça, gelo e alumínio, respectivamente. Os corpos encontram-se em equilíbrio num recipiente com água, tal como se mostra na figura 1. Nestas circunstâncias podemos afirmar que: (A) A impulsão exercida pela água é menor para os corpos que estão a flutuar, A e
A
B
B, em relação ao corpo C. (B) A impulsão exercida pela água nos corpos A e B é idêntica já que ambos flutuam. (C) A impulsão exercida pela água é igual para os três corpos uma vez que têm todos o mesmo volume.
C
(D) O corpo A é o que sofre uma maior impulsão porque é o menos denso. (E) O corpo C é o que sofre uma menor impulsão porque é o mais denso. DADOS: DADOS
Figura 1
ρ cortiça = 0,24 g cm -3 ; ρ gelo = 0,92 g cm -3 ; ρ alumínio = 2,7 g cm -3 ; ρ água = 1,0 g cm -3
2. Um corpo A, de massa m, desliza com velocidade
r v ex
numa superfície horizontal sem atrito e colide frontal e
elasticamente com um corpo B, de massa 2m, que se encontrava inicialmente em repouso (ver figura 2). A velocidade do corpo B, após o choque, é igual a dois terços da velocidade do corpo A antes do choque.
Antes do choque
r v ex
A
B Figura 2
(A) O impulso que o corpo A exerce sobre o corpo B é igual a
2mv r ex . 3
(B) A velocidade do centro do sistema “A+B”, após o choque, é igual a (C) O momento linear do sistema “A+B”, após o choque, é igual a (D) A energia cinética do sistema “A+B” diminui durante o choque. (E) A velocidade do corpo A, após o choque é igual a
vr ex . 3
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2v r ex . 3
r mv e x .
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Professor: Carlos Portela
3. Observa os líquidos 1 e 2 em equilíbrio nos vasos comunicantes da figura 3. O líquido 2 tem o triplo da densidade do líquido 1:
ρ 2 = 3ρ 1 .
F
Tendo em conta
os pontos A, B, C, D, E e F marcados nessa figura podemos afirmar que as pressões nesses pontos obedecem à seguinte relação: (A) (B) (C) (D) (E)
pA pB pB pD pC
> pF = pE < pE = 3 pC = 3 pD
Líquido 1
A B C
E D
Líquido 2 Figura 3
4. Considera o sistema de dois corpos A e B, de massas iguais, ligados por um fio inextensível e de massa desprezável (ver figura 4). O corpo A está assente num plano inclinado de um ângulo tal que
sinθ = 0,6
e
θ
em relação à horizontal
cosθ = 0,8 . Admitindo que na situação indicada o corpo A está na iminência de subir o
plano inclinado, podemos concluir que o coeficiente de atrito estático entre os materiais que constituem o corpo A e o plano inclinado é aproximadamente igual a: (A) (B) (C) (D) (E)
0,75 0,50 0,33 1,25 0,80
m
m
θ Figura 4
5. Considera um líquido ideal (incompressível e não viscoso) contido num recipiente no qual se fez um orifício perto da sua parte mais baixa (ver figura 5). A área do orifício é muito menor do que a área do reservatório. O volume de líquido que se escoa, por segundo, através desse orifício não depende … (A) da área do orifício. (B) da altura do líquido acima do orifício. (C) da densidade do líquido. (D) do valor da aceleração da gravidade. (E) do instante considerado após o início do escoamento.
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Figura 5
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GRUPO II 1. Um corpo, de massa 200 g, é largado, partindo do repouso, de um plano inclinado de 30º em relação à horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o corpo e o plano é igual a 0,40. 1.1. Determina a aceleração do corpo. 1.2. Qual deveria ser o coeficiente de atrito estático para que o corpo não deslizasse sobre o plano? 1.3. Se a inclinação deste plano inclinado fosse alterada de 30º para 45º: (A) a força de atrito aumentaria. (B) o coeficiente de atrito cinético diminuiria. (C) a aceleração do corpo manter-se-ia constante. (D) a resultante das forças aumentaria. Escolhe a opção que completa correctamente a frase anterior. Justifica a tua opção.
2. Dois automóveis A e B, de massa 1,0 tonelada cada um, movem-se num plano horizontal a 72 km/h e 54 km/h, respectivamente, em direcções perpendiculares entre si como se indica na figura 6. Ao chegarem ao cruzamento colidem e são desviados juntos. Despreza as forças de atrito que o solo exerce sobre os automóveis.
y
2.1. Determina a velocidade do centro de massa do
vA
sistema “A+B”.
x
2.2. Relaciona os impulsos exercidos sobre cada um dos automóveis durante o choque. Justifica.
vB
2.3. Qual a direcção do movimento dos dois automóveis depois do choque?
Figura 6
2.4. Qual o valor do coeficiente de restituição do choque. Justifica.
gás
3. Observe a figura 7. O tubo invertido sobre a tina de mercúrio contém um gás (aberto na extremidade inferior e fechado na superior). Sabendo que a pressão atmosférica é 1,01 x 105 Pa e que a massa volúmica do mercúrio é
15 cm
13,6 g cm-3, determina a pressão do gás que se encontra no interior do tubo.
Figura 7
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4. Um corpo maciço, de volume 150 cm3, está em equilíbrio parcialmente imerso em água. Os valores das densidades relativas da água e da substância de que é feito o corpo são respectivamente, 1,0 e 0,6. 4.1. Determina o volume da parte imersa do corpo. 4.2. Qual a força mínima que é necessário exercer sobre o corpo para o submergir completamente? 4.3. Se o sistema fosse transportado para a Lua, o volume imerso do corpo sofreria alteração? Justifica.
5. O sangue oxigenado proveniente dos pulmões é bombeado pelo ventrículo esquerdo 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 grande quantidade de capilares, de raio 5,00 x 10-4 m, onde o sangue corre à velocidade de 0,100 cm s-1. 5.1. Calcula a velocidade do sangue na artéria aorta. 5.2. Determina o caudal em volume de sangue que percorre cada capilar. 5.3. Qual o número de capilares em que se dividiu a aorta?
6. Num tubo com área transversal de 4 cm2 passa água com velocidade 5 m s-1. O tubo baixa 10 m e a sua secção passa para o dobro. 6.1. Se a pressão no nível superior for 1,5 x 105 Pa, qual é a pressão no nível mais baixo?
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