EXAME NACIONAL 1997 - FASE 1 - CHAMADA 1

EXAME NACIONAL 1997 - FASE 2

615/C/4

CRITÉRIOS ESPECÍFICOS DE CLASSIFICAÇÃO

1.1. Versão 1 – (D); Versão 2 – (B) .................................................................................... 8 pontos

1.2.1. ................................................................................................................................... 14 pontos

Uma metodologia de resolução correcta deverá apresentar, no mínimo, as seguintes etapas:

• Escreve as equações paramétricas do movimento, por exemplo:

x = 4,0 t e y = –5,0 t2, se considerar a origem do referencial no ponto A,

ou x = 4,0 t e y = 5,0 – 5,0 t2, se considerar a origem do referencial no ponto B,

ou equivalente, com a origem do referencial noutro ponto.

• Elimina o tempo entre as duas equações paramétricas e obtém y em função de x.

• Substitui, nessa equação, x = 2,4 m (ou equivalente, com a origem do referencial noutro ponto),

obtém o valor da coordenada y correspondente e conclui que o corpo ainda não atingiu a

superfície BE, logo, que colide com DE.

• Calcula o instante em que o corpo colide com a superfície DE (t = 0,6 s).

• Calcula o valor da coordenada y a t = 0,6 s e conclui que o corpo colide com a superfície DE

antes de atingir BE.

• Calcula o instante em que o corpo colidiria com a superfície BE, ou seu prolongamento (t = 1,0 s).

• Calcula o alcance (valor da coordenada x a t = 1,0 s) e conclui que o corpo colide com a

superfície DE antes de atingir BE.

V.S.F.F.

615/C/5

Erros de tipo 1 – erros de cálculo numérico, transcrição incorrecta dos dados, conversão

incorrecta de unidades ou ausência de unidades / unidades incorrectas no resultado final.

Erros de tipo 2 – erros de cálculo analítico, erros na utilização de fórmulas, ausência de

conversão de unidades(*) e outros erros que não possam ser incluídos no tipo 1.

(*) Qualquer que seja o número de conversões de unidades não efectuadas, contabilizar apenas como um erro de tipo 2.

Se a resposta apresentar ausência de metodologia de resolução ou metodologia de resolução

incorrecta, ainda que com um resultado final correcto, a classificação a atribuir será de zero pontos.

1.2.2. Versão 1 – (B); Versão 2 – (A) ................................................................................. 8 pontos

1.3. ...................................................................................................................................... 14 pontos

• Escreve ou deduz a expressão r = .

• Aplica esta expressão para obter r = 2,2 m.

• Conclui que o corpo volta a passar na vertical que contém o ponto A, 4,4 m abaixo de A

(ou resposta equivalente).

mv——qB

Nível 5

Metodologia de resolução correcta.

Resultado final correcto.

Ausência de erros.

Nível 4

Resultado final incorrecto, resultante apenas de erros de tipo 1,

qualquer que seja o seu número.

Nível 3

Resultado final incorrecto, resultante de um único erro de tipo 2,

qualquer que seja o número de erros de tipo 1.

Nível 2

Resultado final incorrecto, resultante de mais do que um erro de tipo 2,

Metodologia de resolução incompleta.

Apresentação de apenas duas etapas de resolução, qualquer que seja

o número de erros de tipo 1.

Nível 1

Apresentação de apenas uma etapa de resolução, qualquer que seja o

número de erros de tipo 1.

2.1. ...................................................................................................................................... 10 pontos

• Identifica as expressões vectoriais das velocidades dos corpos A e B, v→

A = 4,0 e→

x (m s–1

e v→

B = –1,0 e→

x (m s–1

• Aplica a expressão vectorial da velocidade do centro de massa e obtém v→

CM = 2,3 e→

x (m s–1

• Identifica as expressões escalares das velocidades dos corpos A e B, vA = 4,0 m s–1

e vB = –1,0 m s–1

• Aplica a expressão escalar da velocidade do centro de massa, obtém vCM = 2,3 ms–1

e refere

que a direcção da velocidade é a do eixo dos xx e que o sentido é o positivo do eixo dos xx.

Nível 5

Ausência de erros.

Nível 4

Nível 3

Nível 2

Nível 1

615/C/6

2.2. Versão 1 – (A); Versão 2 – (B) .................................................................................... 8 pontos

2.3.1. Versão 1 – (D); Versão 2 – (C) ................................................................................. 8 pontos

2.3.2. ................................................................................................................................... 10 pontos

Nível 5

Ausência de erros.

Nível 4

Nível 3

Nível 2

Nível 1

V.S.F.F.

615/C/7

Nível 2

Apresenta as duas condições:

|cos ( t + )| = 1 ou cos ( t + ) = ±1

|vmáx.| = Aπ

π—2

π—8

π—2

π—8 10

Nível 1 Refere apenas uma das condições apresentadas no nível anterior. 5

3.1. Versão 1 – (A); Versão 2 – (D) .................................................................................... 8 pontos

3.2. Versão 1 – (C); Versão 2 – (D) .................................................................................... 8 pontos

4.2. ...................................................................................................................................... 10 pontos

• Substitui na expressão U = ε ’ + r’ I (ou equivalente) I = 0 A e obtém U1 = 1,5 V ou identifica U1

com a força contra-electromotriz do motor.

• Substitui na expressão U = ε ’ + r’ I (ou equivalente) os valores adequados (ε ’ = 1,5 V, I = 0,600A

e r’ = 2,0 Ω) e obtém U2 = 2,7 V.

Nível 5

Ausência de erros.

Nível 4

Nível 3

Nível 2

Nível 1

615/C/8

4.3. ...................................................................................................................................... 14 pontos

A composição deve contemplar os seguintes tópicos:

• Como o fio é introduzido em paralelo, a resistência equivalente entre os pontos X e Y diminui.

• Assim, a resistência total do circuito também diminui e, então, de acordo com a lei de Ohm

generalizada(*), a intensidade da corrente aumenta.

• Um aumento da intensidade da corrente conduz a uma diminuição da diferença de potencial

nos terminais do gerador.

• Um aumento da intensidade da corrente conduz a um aumento da energia dissipada no motor.

(*) Se o aluno referir apenas «lei de Ohm», considerar o tópico como correcto.

A classificação deste item utiliza os níveis de desempenho descritos nos critérios gerais,

apresentados de acordo com os tópicos descritos.

Se o examinando referir apenas 1 dos tópicos:

– atribuir a classificação de 4 pontos se este estiver correcto;

– atribuir a classificação de 3 pontos se for utilizada, ocasionalmente, uma terminologia

científica não adequada e/ou com incorrecções.

5.1. Versão 1 – (C); Versão 2 – (B) .................................................................................... 8 pontos

5.2. Versão 1 – (A); Versão 2 – (C) .................................................................................... 8 pontos

5.3.1. ................................................................................................................................... 10 pontos

Nível 2

Indica o número de massa (222). Justifica, referindo a constituição da

partícula α (4 nucleões) e a conservação do número de nucleões.

Indica o número atómico (86). Justifica, referindo a constituição da

partícula α (2 protões) e a conservação do número de protões.

Nível 1 Indica e justifica apenas um dos valores pedidos. 5

Conteúdo

Nível 3 Nível 2 Nível 1

A composição contempla

os 4 tópicos.14 13 12

apenas 3 dos tópicos.10 9 8

V.S.F.F.

615/C/9

5.3.2. Versão 1 – (B); Versão 2 – (A) ................................................................................. 8 pontos

6.1. ...................................................................................................................................... 10 pontos

6.2. ...................................................................................................................................... 10 pontos

• Representa as forças aplicadas nos conjuntos A e B e escreve as equações T – mBg = mB ae mAg – T = mAa (ou equivalente).

• Resolve uma das equações em ordem a T, substitui na outra equação e obtém a expressão

dada ou soma, membro a membro, as duas equações anteriores e obtém a equação dada.

ou• Representa as forças aplicadas nos conjuntos A e B e escreve a equação

mAg – mBg = (mA + mB) a.

• Resolve a equação em ordem a a e obtém a equação dada.

Nível 5

Ausência de erros.

Nível 4

Resultado final incorrecto, resultante apenas de erros de tipo 1, qualquer

que seja o seu número.

Nível 3

Nível 2

Nível 1

Nível 2

Refere dois dos seguintes modos:

Optimizar as condições experimentais de modo a sincronizar o início do

movimento com o início da contagem do tempo.

Efectuar, nas mesmas condições experimentais, mais do que uma

medição do tempo de queda do conjunto A.

Melhorar as condições de libertação do conjunto B.

Aumentar a distância entre as duas células fotoeléctricas.

Nível 1 Refere apenas um dos modos apresentados no nível anterior. 5

615/C/10

6.3. Versão 1 – (D); Versão 2 – (C) .................................................................................... 8 pontos

6.4. ...................................................................................................................................... 10 pontos

• Identifica o declive da recta com a fracção .

• Substitui mA + mB e obtém g = 9,71 m s–2

Nível 5

Ausência de erros.

Nível 4

Nível 3

Nível 2

Nível 1

g————–mA + mB

V.S.F.F.

615/C/11

615/C/4

CRITÉRIOS ESPECÍFICOS DE CLASSIFICAÇÃO

1.2. ..................................................................................................................................... 14 pontos

• Obtém as expressões da força resultante em cada corpo, em relação ao sistema de eixos

indicado. Por exemplo:

FA = TA – Fa (corpo A)

FB = mBg – TB (corpo B)

ou expressões equivalentes.

• Substitui, na expressão relativa ao corpo B, FB = mBa e obtém TB = 1,5 N.

• Utiliza a expressão relativa ao corpo A e as condições TB = TA , FA = mAa e Fa = µcmAg, para

obter µc = 0,25.

• Obtém as expressões da força resultante em cada corpo, em relação ao sistema de eixos

indicado. Por exemplo:

FA = TA – Fa (corpo A)

FB = mBg – TB (corpo B)

ou expressões equivalentes.

• Elimina a tensão entre as duas expressões anteriores, tendo em conta que TB = TA, e utiliza as

condições FA = mAa e FB = mBa, para obter uma expressão de Fa.

• Considera Fa = µcmAg e obtém µc = 0,25.

• Obtém uma expressão para a força resultante que actua no sistema dos dois corpos. Por

exemplo:

mBg – Fa = F

• Substitui a condição F = (mA + mB)a, na expressão anterior, e obtém Fa em função de mA, mB,

g e a.

• Considera Fa = µcmA g e obtém µc = 0,25.

V.S.F.F.

615/C/5

1.3. Versão 1 – (D); Versão 2 – (A) .................................................................................... 8 pontos

Nível 5

Ausência de erros.

Nível 4

Nível 3

Nível 2

Nível 1

2.1. ...................................................................................................................................... 10 pontos

• Obtém a expressão da tensão, em relação a um sistema de eixos, com base num diagrama de

forças correcto. Por exemplo: T – mg cosθ = man ou expressão equivalente, utilizando sistemas

de eixos de referência diferentes.

• Substitui, na expressão anterior, as condições an = 0 e cosθ = e obtém T = 4,5 × 10–1

Nível 5

Ausência de erros.

Nível 4

Nível 3

Nível 2

Nível 1

−l l

615/C/6

2.2. ...................................................................................................................................... 10 pontos

• Escreve a expressão que traduz a conservação da energia mecânica do corpo. Por exemplo:

ou expressão equivalente.

• Considera hB – hA = 0,25 m e vB = 0 e obtém vA = 2,2 m s–1

2.3.1. Versão 1 – (B); Versão 2 – (C) ................................................................................. 8 pontos

2.3.2. Versão 1 – (C); Versão 2 – (B) ................................................................................. 8 pontos

3.1. Versão 1 – (D); Versão 2 – (B) .................................................................................... 8 pontos

Nível 5

Ausência de erros.

Nível 4

Nível 3

Nível 2

Nível 1

+ = +2 21 1

2 2A A B Bmgh mv mgh mv

V.S.F.F.

615/C/7

3.2. ...................................................................................................................................... 10 pontos

3.3. Versão 1 – (D); Versão 2 – (C) .................................................................................... 8 pontos

4.1. Versão 1 – (B); Versão 2 – (C) .................................................................................... 8 pontos

4.2. Versão 1 – (A); Versão 2 – (D) .................................................................................... 8 pontos

4.3.1. Versão 1 – (D); Versão 2 – (A) ................................................................................. 8 pontos

4.3.2. ................................................................................................................................... 10 pontos

• Escreve a equação WFg = –∆Epg.

• Substitui, nessa equação, as expressões e e obtém a expressão

Nível 5

Ausência de erros.

Nível 4

Resultado final incorrecto, resultante apenas de erros de tipo 1, qualquer

que seja o seu número.

Nível 3

Nível 2

Nível 1

= −( )

pg BMmE G

r= −

( )pg A

MmE Gr

Nível 2

Uma diminuição da resistência introduzida pelo reóstato conduz a uma

diminuição da constante de tempo do circuito.

Quanto menor for a constante de tempo do circuito, menor será o tempo

de descarga do condensador.

Nível 1 Refere apenas um dos elementos apresentados no nível anterior. 5

615/C/8

5.1. Versão 1 – (A); Versão 2 – (B) .................................................................................... 8 pontos

5.2. Versão 1 – (C); Versão 2 – (B) .................................................................................... 8 pontos

5.3.1. ................................................................................................................................... 14 pontos

• Utiliza a expressão para calcular a velocidade inicial dos electrões

(v0 = 8,1 × 105

m s–1

• Utiliza a equação das velocidades do movimento uniformemente retardado e obtém

a = 4,05 × 105

m s–2

• Utiliza as equações F = |qe|E e F = mea ou expressão equivalente e obtém E = 2,3 ×10–6

V m–1

• Utiliza a expressão para calcular a velocidade inicial dos electrões

(v0 = 8,1 × 105

m s–1

• Escreve ou deduz uma expressão para a aceleração do electrão: .

• Substitui a expressão anterior na equação das velocidades do movimento uniformemente

retardado e obtém E = 2,3 × 10–6

V m–1

Nível 5

Ausência de erros.

Nível 4

Nível 3

Nível 2

Nível 1

2cinE m v

V.S.F.F.

615/C/9

5.3.2. ................................................................................................................................... 10 pontos

6.1. ...................................................................................................................................... 10 pontos

• Calcula o momento linear do sistema antes da colisão utilizando a expressão ou

equivalente e obtém (kg m s–1

• Calcula o momento linear do sistema após a colisão utilizando a expressão

ou equivalente e obtém (kg m s–1

Nível 5

Ausência de erros.

Nível 4

Nível 3

Nível 2

Nível 1

( )= 3,2 10f sistp e(

r rf(sist) A B f

= + ) p m m v

r r–2

i(sist)= 4,3×10p e

r ri(sist) A i

= p m v

Nível 2

Se a radiação incidente tem uma frequência superior à da radiação

ultravioleta, terá também uma energia superior.

Sendo a energia cinética máxima de um electrão ejectado igual à

diferença entre a energia da radiação incidente e a energia mínima para

arrancar um electrão do metal, os electrões serão ejectados com uma

energia cinética máxima superior.

Nível 1 Refere apenas um dos elementos apresentados no nível anterior. 5

615/C/10

6.2. ...................................................................................................................................... 10 pontos

Nível 2

• Refere que o valor do impulso da força que o carrinho B exerce sobre o

carrinho A é IB→A = F B→A × ∆t indicando a sua direcção e sentido.

• Calcula o impulso total das forças exercidas sobre o carrinho A utilizando

a expressão I→

t = mA (vf

– vi

) e obtém I→

t = –2,4 × 10–2 e→x (Ns) ou

equivalente, indicando o módulo, a direcção e o sentido de I→

t , e refere que

o valor do impulso da força que o carrinho B exerce sobre o carrinho A é

inferior ao valor de It , tendo em conta o impulso exercido por outras forças.

Nível 1

Refere dois dos seguintes elementos de resposta:

• Valor do impulso total.

• Direcção e sentido do impulso total.

• IB→A = F B→A × ∆t

• IB→A < It

V.S.F.F.

615/C/11

6.3. ...................................................................................................................................... 14 pontos

A composição deve contemplar os seguintes tópicos:

• O cálculo do momento linear do sistema, antes e depois da colisão, e/ou a análise do gráfico

mostra(m) que não há conservação do momento linear.

• Não havendo conservação do momento linear, conclui-se que há forças exteriores aplicadas

no sistema.

• O sistema não está isolado (há forças exteriores aplicadas no sistema), logo não há

conservação da energia cinética ou a colisão é perfeitamente inelástica, logo não há

conservação da energia cinética.

• Como os carros seguem colados após o choque, a velocidade de afastamento é nula e o

coeficiente de restituição é necessariamente nulo.

A classificação deste item utiliza os níveis de desempenho descritos nos critérios gerais,

apresentados de acordo com os tópicos descritos.

Se o examinando referir apenas 1 dos tópicos:

– atribuir a classificação de 4 pontos se este estiver correcto.

– atribuir a classificação de 3 pontos se for utilizada, ocasionalmente, uma terminologia

científica não adequada e/ou com incorrecções.

Conteúdo

Nível 3 Nível 2 Nível 1

os 4 tópicos.14 13 12

615/C/12

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