4º Teste - Física - 12º ano - 2006/07

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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 E+ E+J

8 de Março Março de 2007

GRUPO I (Versão 1) 1) Nas cinco questões deste grupo são indicadas cinco hipóteses, A, B, C, D e E, das quais só uma está correcta. Escreva, na sua folha de prova, a letra correspondente à alternativa que seleccionou.

1. Um corpo A, de massa

mA , foi colocado a uma distância d gravítica de atracção mútua igual a F .

de um corpo B, de massa

r −F

r F

A

mB , sendo a força

B

d Se a massa do corpo A duplicasse e a massa do corpo B triplicasse e a distância

d

entre os dois corpos

duplicasse então a força gravítica de atracção mútua passaria a ser igual a: (A) (B) (C) (D) (E)

5F 3F 3F 2 5F 2 5F 4

2. Um satélite de massa

m

orbita numa trajectória circular de raio

r

um planeta de massa

M

.

A velocidade orbital do satélite é:. (A) … directamente proporcional ao produto das massas do satélite,

m , e do planeta M

m

.

(B) … inversamente proporcional ao quadrado do raio,

r , da

trajectória. (C) … directamente proporcional à massa do satélite,

m.

(D) … inversamente proporcional à raiz quadrada do raio, trajectória. (E) … independente da massa

M

do planeta.

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r , da

r

M


4º Teste de Física – 12º ano E+J – 08/03/2007

Professor: Carlos Portela

3. Três esferas iguais e condutoras A, B e C, estão sobre suportes isoladores. Aproxima-se B de A até entrarem em contacto. Em seguida, B afasta-se de A e aproxima-se de C, entrando em contacto com esta esfera. B regressa à posição original.

A

B

- 8 nC

12 nC

C 5 nC

Podemos concluir que as cargas das esferas na situação final será igual a: (A) (B) (C) (D) (E)

QA QA QA QA QA

= 3 nC ; QB = 3 nC ; QC = 3 nC = 2 nC ; QB = 2 nC ; QC = 5 nC = 10 nC ; QB = 7,5 nC ; QC = 7,5 nC = 2 nC ; QB = 3,5 nC ; QC = 3,5 nC = 1 nC ; QB = 1 nC ; QC = 3,5 nC

4. As linhas de campo eléctrico traduzem o campo eléctrico numa determinada região do espaço. (A) As linhas de campo são perpendiculares às linhas equipotenciais. (B) As linhas de campo apontam dos potenciais mais baixos para os potenciais mais altos. (C) As linhas de campo de uma carga pontual são circunferências centradas na carga. (D) Quanto maior for a densidade de linhas de campo, menor será o módulo do campo (E) As linhas de campo de um dipolo eléctrico são linhas rectas paralelas entre si.

5. Considere o condutor da figura, o qual se encontra numa situação de equilíbrio electrostático. Os pontos designados pelas letras A e B correspondem a pontos à superfície do condutor e o ponto C está no interior do condutor. (A) O potencial eléctrico no ponto A é maior do que o potencial no

A

C B

ponto B. (B) A carga eléctrica no interior do condutor é positiva. (C) O potencial eléctrico no ponto B é maior do que no ponto A. (D) O campo eléctrico no ponto C é nulo. (E) O campo eléctrico no ponto A é igual ao campo eléctrico no ponto B.

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GRUPO II 1. Quando a Terra está mais próxima do Sol (no chamado periélio) tem maior velocidade do que quando está mais longe (no chamado afélio). Justifique este comportamento com base na 2ª Lei de Kepler.

2. Imagine um planeta com massa igual à da Terra, mas com metade do raio. 2.1. Qual é a relação entre as acelerações da gravidade à superfície desse planeta e na Terra? 2.2. A que altitude, nesse planeta, a aceleração da gravidade seria igual à da Terra? 2.3. Sabendo que a velocidade de escape na Terra é de 11,2 km / s, determine a velocidade de escape nesse planeta.

3. Dois pêndulos eléctricos, A e B, com fios de 20 cm, têm esferas suspensas de 15 g e estão electrizados com a mesma carga

Q

positiva. Quando colocados como indica a figura sofrem forças de

20 cm

repulsão de modo a que os fios fazem um ângulo de 30º com a

30º 30º

20 cm

vertical. 3.1. Qual é o módulo da tensão exercida por cada um dos fios? 3.2. Determine a carga eléctrica (considere

de cada uma das esferas

Q

9

A

B

2

k = 9,0 × 10 N m C -2 ).

3.3. Se a carga do pêndulo A fosse igual a

Q 2

e a do pêndulo B fosse igual a

2Q , os ângulos que cada um

dos pêndulos faria com a vertical seriam iguais ou diferentes? Justifique.

4. Os pontos A e B da figura situam-se num campo eléctrico criado pelas cargas

Q1 = −3 µC

e que

Q2 = 12 µC

(considere

9

k = 9,0 × 10 N m C

A

Q1

3,6 cm

2

-2

e

Q2 .

Sabe-se que

).

B 8,4 cm

Q1

Q2

6 cm

4.1. Determine o campo eléctrico no ponto A e a força exercida sobre uma carga de prova de

− 2 µC

colocada. 4.2. Em que ponto da recta AB é nulo o campo eléctrico do sistema de cargas 4.3. Qual é a diferença de potencial,

Q1

e

Q2 .

VA − VB , entre os pontos A e B?

4.4. Qual é a variação de energia cinética da carga de prova de

− 2 µC , quando esta se move de A para B

sob a acção do campo eléctrico das outras duas cargas ( se não resolveu a alínea anterior considere que

VA − VB = −2 × 10 −6 J

- este valor não corresponde à solução dessa alínea).

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4º Teste de Física – 12º ano E+J – 08/03/2007

Professor: Carlos Portela

5. Indique o valor lógico das seguintes afirmações: (A) Uma carga negativa abandonada em repouso num campo eléctrico desloca-se sempre no sentido dos potenciais decrescentes. (B) Quando duas cargas pontuais que se repelem estão a aproximar-se, a sua energia potencial está a aumentar. (C) O campo eléctrico é conservativo. (D) Não é possível electrizar a ponta de uma vara mantendo a outra neutra. (E) As forças eléctricas entre duas cargas não dependem do meio material em que estas se encontram. (F) Corpos carregados podem atrair corpos neutros.

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