Escola Secundária com 3º Ciclo do Ensino Básico Dr. Joaquim de Carvalho

3080-210 Figueira da Foz Telefone: 233 401 050 Fax: 233 401 059 E-mail: esjcff@mail.telepac.pt

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4444º Teste de Avaliaçº Teste de Avaliaçº Teste de Avaliaçº Teste de Avaliação de Físicaão de Físicaão de Físicaão de Física

12º ano, turma A12º ano, turma A12º ano, turma A12º ano, turma A + + + + F F F F 7 7 7 7 de de de de Fevereiro de 2006Fevereiro de 2006Fevereiro de 2006Fevereiro de 2006

GRUPO IGRUPO IGRUPO IGRUPO I (Versão 1(Versão 1(Versão 1(Versão 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)(A)(A) A impulsão exercida pela água é menor para os corpos que estão a flutuar, A e

B, em relação ao corpo C.

(B)(B)(B)(B) A impulsão exercida pela água nos corpos A e B é idêntica já que ambos flutuam.

(C)(C)(C)(C) A impulsão exercida pela água é igual para os três corpos uma vez que têm todos o mesmo volume.

(D)(D)(D)(D) O corpo A é o que sofre uma maior impulsão porque é o menos denso. (E)(E)(E)(E) O corpo C é o que sofre uma menor impulsão porque é o mais denso.

DADOSDADOSDADOSDADOS: -3

cortiça cm g 24,0=ρ ; -3

gelo cm g 92,0=ρ ; -3

alumínio cm g 7,2=ρ ; -3

água cm g 0,1=ρ

2. Um corpo A, de massa m, desliza com velocidade x

v e r

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.

(A)(A)(A)(A) O impulso que o corpo A exerce sobre o corpo B é igual a x

mve

3

2 r.

(B)(B)(B)(B) A velocidade do centro do sistema “A+B”, após o choque, é igual a x

ve

3

2 r.

(C)(C)(C)(C) O momento linear do sistema “A+B”, após o choque, é igual a x

mv e r

.

(D)(D)(D)(D) A energia cinética do sistema “A+B” diminui durante o choque.

(E)(E)(E)(E) A velocidade do corpo A, após o choque é igual a x

ve

3

r.

A B

C

Figura 1Figura 1Figura 1Figura 1

A B

xv e r

Antes do choque

FFFFiguraiguraiguraigura 2 2 2 2

4º Teste de Física – 12º ano A+F – 07/02/2006 Professor: Carlos Portela

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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: 12 3ρρ = . 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)(A)(A)(A) FA pp >

(B)(B)(B)(B) EB pp =

(C)(C)(C)(C) EB pp <

(D)(D)(D)(D) CD 3pp =

(E)(E)(E)(E) DC 3pp =

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 θ em relação à horizontal tal que 0,6=θsin e 8cos 0,=θ . 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)(A)(A)(A) 0,75

(B)(B)(B)(B) 50,0

(C)(C)(C)(C) 33,0

(D)(D)(D)(D) 25,1

(E)(E)(E)(E) 80,0

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)(A)(A)(A) da área do orifício.

(B)(B)(B)(B) da altura do líquido acima do orifício. (C)(C)(C)(C) da densidade do líquido. (D)(D)(D)(D) do valor da aceleração da gravidade. (E)(E)(E)(E) do instante considerado após o início do escoamento.

A

B

C D

E

F

Líquido 2

Líquido 1

Figura 3Figura 3Figura 3Figura 3

m m

θ

Figura Figura Figura Figura 4444

Figura 5Figura 5Figura 5Figura 5

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GRUPO IIGRUPO IIGRUPO IIGRUPO 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.

1.1.1.1.1.1.1.1. Determina a aceleração do corpo.

1.2.1.2.1.2.1.2. Qual deveria ser o coeficiente de atrito estático para que o corpo não deslizasse sobre o plano?

1.3.1.3.1.3.1.3. Se a inclinação deste plano inclinado fosse alterada de 30º para 45º: (A)(A)(A)(A) a força de atrito aumentaria. (B)(B)(B)(B) o coeficiente de atrito cinético diminuiria. (C)(C)(C)(C) a aceleração do corpo manter-se-ia constante. (D)(D)(D)(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.

2.1.2.1.2.1.2.1. Determina a velocidade do centro de massa do sistema “A+B”.

2.2.2.2.2.2.2.2. Relaciona os impulsos exercidos sobre cada um dos automóveis durante o choque. Justifica.

2.3.2.3.2.3.2.3. Qual a direcção do movimento dos dois automóveis depois do choque?

2.4.2.4.2.4.2.4. Qual o valor do coeficiente de restituição do choque. Justifica.

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 13,6 g cm-3, determina a pressão do gás que se encontra no interior do tubo.

Figura 7Figura 7Figura 7Figura 7

15 cm15 cm15 cm15 cm

gásgásgásgás

vA

vB

y

x

Figura 6Figura 6Figura 6Figura 6

4º Teste de Física – 12º ano A+F – 07/02/2006 Professor: Carlos Portela

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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.

4.1.4.1.4.1.4.1. Determina o volume da parte imersa do corpo.

4.2.4.2.4.2.4.2. Qual a força mínima que é necessário exercer sobre o corpo para o submergir completamente?

4.3.4.3.4.3.4.3. 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.

5.1.5.1.5.1.5.1. Calcula a velocidade do sangue na artéria aorta.

5.2.5.2.5.2.5.2. Determina o caudal em volume de sangue que percorre cada capilar.

5.3.5.3.5.3.5.3. 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. 6.1.6.1.6.1.6.1. Se a pressão no nível superior for 1,5 x 105 Pa, qual é a pressão no nível mais baixo?