5. Exatamente a meia-noite, um gato preto a 13 m do antigo cemitério corre a 6 m/s em direção ao Renan. Considere o cemitério como a origem do referencial. Mostre que a equação que descreve o movimento do felino sinistro e o gráfico de espaço x tempo de 0 a 3s.

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 1ª Prova de Física – 1º bimestre – 1º ano

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

200 2

1 tatvss

tavv 0

savv 220

2

s = espaço (m, metros)t = tempo (s, segundos)v = velocidade (m/s)a = aceleração (m/s2) Q = quant. mov. (Kg.m/s)F = força (N, newtons)P = força peso (N)

sm /

hkm /6,36,3

m/s15

1015202530

Km/h3,61836547290

108

tsv

tva

s (m)

t (s)

s0

ΔsΔt

v > 0

v < 0

v = 0

s = s0 + v.t

v (m/s)

t (s)

v0

ΔvΔt

a > 0

a < 0

a = 0

v = v0 + a.t

Formulário

3. Heloise viaja para o Rio de Janeiro, e na rodovia Dutra faz um ritmo de 90 km/h durante 3 horas por causa do trânsito difícil. Demonstre, por meio das contas, que a distância percorrida foi de 270 km.

Eu odeio Física!!

Instruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

amF

gmP

vmQ

tQF

g = 10 m/s2

Grandes pensadores: “Quando um louco parece completamente lúcido é o momento de colocar-le a camisa de força” (Edgar Allan Poe). “Com organização e tempo, acha-se o segredo de fazer tudo e bem feito” (Pitágoras). “Educai as crianças, para que não seja necessário punir os adultos” (Pitágoras). “Aja antes de falar e, portanto, fale de acordo com os seus atos” (Confúcio). “Num filme o que importa não é a realidade, mas o que dela possa extrair a imaginação” (Charles Chaplin).

6. Um simpático canhão de batatas é usado para atingir a Larissa com batatas de 400g (0,4 kg) que são disparadas a 72 km/h. Demonstre que a quantidade de movimento de cada amável batata é de 8 kg.m/s fazendo os cálculos. Dica: transforme km/h em m/s.

v (m/s)

t (s)

Δs = área

1. Quando um carro ou ônibus param observa-se um efeito com os corpos em seu interior. Veja a charge do Garfield da 1ª lei de Newton, que é a inércia.

2. Um experimento consiste em um foguete feito de garrafa pet, água e ar comprimido. O ar sob pressão empurra a água para fora e devido a 3ª lei de Newton, “ação e reação”, o foguete é lançado para cima.

tvss 0

t s

t (s)

s (m)

321

0123

4. Em um experimento de Física usa-se um canhão de ar comprimido para arremessar a Beatriz, de 50 kg, com 250 N de força. Demonstre que a aceleração recebida por Beatriz nesse processo foi de 5 m/s2.

t (s)

v (m/s)

13

4

5

8. A distância entre as cidades de São Paulo e Roma é de 9.500 km, assim um avião Boeing 777 que pode desenvolver a velocidade de cruzeiro de 950 km/h pode ir de uma cidade a outra em linha reta em quanto tempo? Demonstre que a resposta é de 10 h sem contar a burocracia...

7. Saber transformar linguagens é importante, então traduza de linguagem gráfica para algébrica. Usando dados do gráfico a seguir demonstre que a equação que o gerou é v = 5 + 2.t.

Cite outros 2 exemplos em que saber como é a inércia pode salvar a sua vida em possíveis acidentes:

Cite outros 2 exemplos em que saber como é a inércia pode salvar a sua vida em possíveis acidentes:

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 2ª Prova de Física – 1º bimestre – 1º ano

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

200 2

1 tatvss

tavv 0

savv 220

2

s = espaço (m, metros)t = tempo (s, segundos)v = velocidade (m/s)a = aceleração (m/s2) Q = quant. mov. (Kg.m/s)F = força (N, newtons)P = força peso (N)

sm /

hkm /6,36,3

m/s15

1015202530

Km/h3,61836547290

108

tsv

tva

s (m)

t (s)

s0

ΔsΔt

v > 0

v < 0

v = 0

s = s0 + v.t

v (m/s)

t (s)

v0

ΔvΔt

a > 0

a < 0

a = 0

v = v0 + a.t

FormulárioInstruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

amF

gmP

vmQ

tQF

g = 10 m/s2

6. Um pardal de 50g (0,05 kg) com uma velocidade de 36 km/h colide com a cabeça da Vanessa. Mostre que a quantidade de movimento do passarinho “barbeiro” é de 0,5 kg.m/s. Dica: km/h → m/s.

v (m/s)

t (s)

Δs = área

1. Na charge a seguir vemos Garfield demonstrando uma aplicação da 1ª lei de Newton, que é a inércia. Todo corpo parado ou se movendo em linha reta tende a continuar da mesma forma até que uma força externa altere essa condição inicial.

2. Na 3ª lei de Newton toda ação gera uma reação no outro corpo de mesma intensidade, na mesma direção e em sentido contrário. Em desenhos animados a vemos de forma errada, quando alguém em um barco o sopra a vela movendo-o para frente.

Cite outros 2 exemplos de aplicação da inércia:

Na figura, acima, vemos um aerobarco, em que uma hélice empurra o ar para trás e por reação o barco se move para frente. Cite outros 2 exemplos sobre a 3ª lei de Newton que sejam semelhantes:

Grandes pensadores: “Conte-me e eu vou esquecer. Mostre-me e eu vou lembrar. Envolva-me, e eu vou entender” (Confúcio). "Você ensina melhor o que mais precisa aprender" (Sócrates). "Você não pode ensinar nada a um homem; você pode apenas ajudá-lo a encontrar a resposta dentro dele mesmo" (Galileu Galilei). "A grandeza não consiste em receber honras, mas em merecê-las" (Aristóteles).

3. Um fusquinha viaja a 90 km/h durante 3 horas, indo a um lugar qualquer... Mostre que a distância que ele percorreu nesse tempo é de 270 km.

5. Um gato parado a 10 metros da escola sai correndo, acelerando a 1 m/s2, durante 4 segundos ao se assustar com o professor. Depois desse tempo, demonstre que a distância do gato em relação à escola é de 18 m.

0 10 s (m)

0 s (m)30

4 m/s 1 m/s

sA = sB tvss 0

As

Bs

8. O smurf segurando o presente (bomba) segue o smurf feliz, que está cantando e saltitando. Com os dados da figura mostre que a posição em que um smurf alcança o outro para dar o “presente” é 40 m.

7. Um foguete acelera conforme o gráfico a seguir, que foi feito logo após o lançamento. Mostre que a equação horária da velocidade, que é v = v0 +a.t, fica na forma v = 40 +12.t.

t (s)

v (m/s)

100

5

40

4. Nos Jogos Mortais da Física um foguete de massa desprezível é amarrado ao pé da Marcela, de 45kg, que a arrastará com 135 N sob um plano liso e sem atrito para tonéis de gasolina. A corda será cortada por um dispositivo se, e somente se, ela digitar a aceleração correta em m/s2. Qual é o valor para que ela sobreviva? Mostre que a resposta deve ser 3.

Porque são uns burros!!

Não estou nem aí com isso, ignorar as leis da Física em desenho animado é licença poética. Fica mais divertido!

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 1ª Prova de Física – 2º bimestre – 1º ano

FormulárioInstruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

gmP

NFat

k

g = 10 m/s2

sen 90°= 1

Grandes pensadores: "Sucesso e genialidade, são 10% de inspiração e 90% de transpiração" (Albert Einstein). "O silêncio é um amigo que jamais atraiçoa" (Confúcio). "O futuro dependerá daquilo que fizermos no presente" (Gandhi). “Ninguém gosta daquilo que tolera, mesmo que goste de tolerar” (Santo Agostinho). “O trabalho mais duro que existe é não fazer nada" (Ditado judaico).

MfMi EE

8. Na EXPO de Araçatuba a montanha-russa tem a primeira elevação à 8,2 m do solo e a parte mais alta do looping à 5 m. O carrinho parte do repouso na primeira elevação e são desprezíveis as perdas de energia por atrito. Demonstre que a velocidade no topo do looping é de 8 m/s.

pfcfpici EEEE

7. Uma bela garota de 52 kg faz exercícios conforme a figura a seguir. Ela está em equilíbrio (τorR = 0) e o seu peso é considerado uma única força no centro de gravidade em seu quadril. Use τor = F.d e Στor = 0 para demonstrar que a força que ela precisa fazer com os braços para manter a posição é de 320 N.

5. Em um espetáculo circense um palhaço de 50Kg é lançado para cima usando-se uma mola de constante elástica de 50.000 N/m que foi comprimida em 1m com a ajuda de um elefante. Demonstre que a altura atingida pelo pobre palhaço foi de 50 m.

1. No início do século XX foi descoberto um desenho de Leonardo Da Vinci sobre um veículo automotor e somente nos últimos anos os cientistas conseguiram interpretá-lo. Este veículo armazena energia elástica em molas espirais escondidas em tambores liberando-a para o carro se mover. Com base nesse exemplo, cite outros 3 exemplos de transformação de energia:

s = espaço (m, metros)t = tempo (s, segundos)v = velocidade (m/s)a = aceleração (m/s2) g = gravidade (m/s2)m = massa (Kg, quilograma)F = força (N, newtons)P = força peso (N)N = força normal (N) Fcp= força centrípeta (N)μ = coeficiente de atritoh = altura (m)Tor = torque (N.m)d = distância (m)τ = trabalho (J, joules)E = energia (J, joules)Pot = potência (W, watts)x = deformação (m)k = const. elástica (N/m)

sendFTor . Equilíbrio

0RTorEscolha algum sentido, horário ou anti-horário, como referencial.

Fdθ

cos sF

epcM EEEE

hgmE p 2

21 vmEc

2

21 xkEe

MfMi EE

cE

tEPot

F

θΔs

vFPot .

xkFe F

(N)

Δs (m)

τ = área

µ ciné

tico ≤

µes

tátic

o

6. Um dinamômetro, conforme a figura, é usado para medir a massa de uma mochila escolar e indica 4 kg quando o indicador se move 4 cm (0,04m). Com base nesses dados demonstre que a constante elástica da mola é de 1.000 N/m.

4. Um homem das cavernas arrasta sua mulher pelos cabelos com força de 200 N a 60° com a horizontal por 30 m até a caverna. Ignore o atrito, o machismo, e o que eles vão fazer... Demonstre que o trabalho necessário para arrastá-la foi de 3.000 J. cos 60°= 0,5

s (m)

F (N)

10

82

3. Ao acionar o freio de uma bicicleta a força de atrito do freio age conforme o gráfico a seguir na distância indicada. Demonstre que o valor do trabalho realizado por essa força é de 70 joules.

0Ror0 or

021 oror

02211 dFdF

Elétrica em mecânica

Cinética em elástica

Térmica em elétrica

2. A ratoeira transforma energia elástica em cinética ao gerar uma torção mortal para o rato. E isso liga os temas principais desse bimestre. Cite 2 exemplos de objetos (exceto o carro de Da Vinci) que relacionam torção e transformação de energia, a seguir:

Exemplo 1

Exemplo 2

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 2ª Prova de Física – 2º bimestre – 1º ano

FormulárioInstruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

gmP

NFat

k

g = 10 m/s2

sen 90°= 1

MfMi EE

8. Na EXPO de Araçatuba a montanha-russa tem a primeira elevação à 8,2 m do solo e a parte mais alta do looping à 5 m. O carrinho parte do repouso na primeira elevação e são desprezíveis as perdas de energia por atrito. Demonstre que a velocidade no topo do looping é de 8 m/s.

pfcfpici EEEE

7. Uma pessoa levanta uma bola de ferro de 1kg conforme a figura a seguir. Ela está em equilíbrio (τorR = 0) e pode-se ignorar a massa do antebraço. Use τor = F.d e Στor = 0 para demonstrar que a força F realizada pelo bíceps é 80N.

1. Em uma usina nuclear ocorre várias transformações de energia. O material radioativo aquece a água, que vira vapor em alta pressão e move as pás da turbina, que transmite o movimento ao gerador e disso temos eletricidade. No espaços a seguir, cite uma sequência correta dos tipos de energia da usina nuclear:

s = espaço (m, metros)t = tempo (s, segundos)v = velocidade (m/s)a = aceleração (m/s2) g = gravidade (m/s2)m = massa (Kg, quilograma)F = força (N, newtons)P = força peso (N)N = força normal (N) Fcp= força centrípeta (N)μ = coeficiente de atritoh = altura (m)Tor = torque (N.m)d = distância (m)τ = trabalho (J, joules)E = energia (J, joules)Pot = potência (W, watts)x = deformação (m)k = const. elástica (N/m)

sendFTor . Equilíbrio

0RTorEscolha algum sentido, horário ou anti-horário, como referencial.

Fdθ

cos sF

epcM EEEE

hgmE p 2

21 vmEc

2

21 xkEe

MfMi EE

cE

tEPot

F

θΔs

vFPot .

xkFe F

(N)

Δs (m)

τ = área

µ ciné

tico ≤

µes

tátic

o

6. Um dinamômetro, conforme a figura, é usado para medir a massa de uma mochila escolar e indica 4 kg quando o indicador se move 4 cm (0,04m). Com base nesses dados demonstre que a constante elástica da mola é de 1.000 N/m.

3. Ao acionar o freio de uma bicicleta a força de atrito do freio age conforme o gráfico a seguir na distância indicada. Demonstre que o valor do trabalho realizado por essa força é de 300 joules.

0Ror0 or

021 oror

02211 dFdF

4. Uma pessoa tem consumo de energia de 100W em média para um dia de trabalho comum, sendo que destes 50W é só para se manter vivo. Supondo que a prova dure 50 minutos (1min = 60s), mostre que um aluno “babando” sobre a prova gasta 150 KJ.

Grandes pensadores: "Sucesso e genialidade, são 10% de inspiração e 90% de transpiração" (Albert Einstein). "O silêncio é um amigo que jamais atraiçoa" (Confúcio). "O futuro dependerá daquilo que fizermos no presente" (Gandhi). “Ninguém gosta daquilo que tolera, mesmo que goste de tolerar” (Santo Agostinho). “O trabalho mais duro que existe é não fazer nada" (Ditado judaico).

5. Depois de assistir Premonição 4, Vanessa (40 kg), tem o azar da porta se abrir em uma curva e o cinto de segurança não prender direito, ela cai do carro e presa ao cinto é cruelmente arrastada contra o asfalto, como queijo no ralador. Sendo o coeficiente de atrito cinético de 0,4, demonstre que a força de atrito entre ela e o asfalto é de 160N.

s (m)

F (N)

20

155 20

A energia final:

A energia inicial:

2. A ghilhotina já existia antes do médico francês Joseph-Ignace Guillotin (1738-1814) sugerir o seu uso na Revolução Francesa para a morte ser mais digna. Cerca de 40.000 morreram nela entre 1792 e 1799. Indique a transformação de energia nesse processo de cortar cabeças.

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 1ª Prova de Física – 3º bimestre – 1º ano

5. Durante uma missão em Marte a astronauta Amanda cai, obviamente, e tal queda dura 4 segundos. Sabendo que gravidade do planeta é de 3,7 m/s2 e desprezando o atrito com o ar da rarefeita atmosfera, demonstre que a altura do penhasco era de 29,6 m.

Queda livre

200 2

1 tatvss tavv 0

savv 220

2

s

0

a = g = 10 m/s2

s0 = 0

v0 = 0

Lançamentos

v

θ h

vy = 0

vx = const.

Legendas = espaço (m, metros)t = tempo (s, segundos)v = velocidade (m/s)a = aceleração (m/s2) g = gravidade (m/s2)m = massa (Kg)F = força (N, newtons)h = altura (m)

1 m/s = 3,6 km/hg = 10 m/s2

Tempo de subida é igual ao tempo de descida. Os componentes “x” e “y” da velocidade são independentes entre si.

cosvvx

senvvy

Grandes pensadores: “A mente que se abre a uma nova idéia jamais volta ao tamanho original” (Albert Einstein). “Respeitem os nerds, pois amanhã eles poderão ser seus patrões” (Bill Gates). "Qualidade significa fazer certo quando ninguém está olhando" (Henry Ford). “Sorria! Amanhã será pior” (Murphy).

a = g = -10 m/s2

7. Um canhão lança um projétil a 100 m/s contra um navio e o acerta. Para tal efeito o lançamento foi feito a um ângulo θ com a horizontal. Demonstre que o tempo de vôo do projétil é 12s e a distância entre o navio e o canhão é de 960 m.

6. Um smurf salta para cima a 10 m/s e atinge 5 m de altura ao receber um beijo da Smurfette. Qual o tempo total de voo? Mostre que esse valor é 2s.

y

xd

h

g

s

g

s

g

Instruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

Formulário

8. Durante uma guerra um avião a 500m de altura a 360 km/h (100m/s) na horizontal, despeja uma bomba sobro uma distância horizontal “d” do alvo. Demonstre que esta dever ser solta a uma distância de 1 km se desprezado o atrito.

x

yg

d

É hora de dar tchau!

tvss xxx 02

00 21 tatvss yyyy

Na vertical Na horizontal

cos θ = 0,8 sen θ = 0,6

Na vertical Na horizontaltvss xxx 0tavv 0

1. Ainda hoje há pessoas que não entendem como a Terra pode ser redonda (esférica) e foram os gregos que provaram que a Terra não era plana e sim esférica.

Com base nas duas figuras acima, preencha as lacunas no texto: “Durante o eclipse lunar a _________ da Terra é projetada na Lua e forma um círculo, sinal que a Terra seja _________, mas somente com o barco __________ no horizonte ao invés de ficar cada vez _____________ é que foi confirmado que a Terra era redonda”.

2. Para treinamento do astronautas a NASA tem um avião que sobe e desce em queda livre várias vezes, como na figura a seguir:

Este movimento do avião ser para simular algo, escreva no espaço a seguir o que se deseja simular.

Houston, we have a problem!

3. Na missão Apollo 15 (1971) o astronauta David Scott, realizou o seguinte experimento na Lua: soltou ao mesmo tempo uma pena de falcão (30g) da mão esquerda e um martelo de alumínio (1,32kg) da mão direita, ambos de uma altura de 1,6 m. Os dois chegaram ao chão juntos! Se você fizesse o mesmo em sua sala de aula, o que impediria de os dois chegarem juntos ao chão?

4. Galileu Galilei sabia que um projétil de canhão formava um trajetória parabólica, e sabendo da curvatura da Terra imaginou que isto poderia fazer o projétil ir mais longe. E se houvesse força e ausência de atrito suficiente ele iria cair “eternamente”, ou seja, estaria em órbita em torno da Terra, tal como a Lua, que está eternamente caindo.

Hoje fazemos isso, não com canhões e sim com foguetes, cite 4 exemplos de coisas que colocamos em órbita a seguir:

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

Instruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

E. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 2ª Prova de Física – 3º bimestre – 1º ano

1. Com base na charge ao lado, responda resumidamente o que é massa, peso e gravidade:

Grandes pensadores: "Quem nunca errou, nunca tentou" (Albert Einstein). "Precisamos analisar o todo para depois, compreendermos as partes..." (Aristóteles). "Um homem que comete um erro e não o corrige está cometendo um outro erro" (Confúcio). "Nossos fracassos são às vezes mais frutíferos que os nossos êxitos..." (Henry Ford).

2. No filme “2001 – Uma Odisséia no Espaço” existe uma estação especial em formato de “rosquinha” que fica girando. As pessoas caminhavam normalmente lá.

3. O austríaco Felix Baumgartner saltou em 14/10/2012 de um balão meteorológico de gás hélio a 39 km de altura sobre o deserto do Novo México (EUA). Ele passou de 1.300 km/h (velocid. do som é 1.224 km/h).

1. Balão leva 3 horas de subida2. Felix pula a 39 km de altura3. Felix ultrapassa a velocidade do som4. A queda livre continua por 6 minutos5. Abre o paraquedas a 1.500 m do solo 6. Leva mais 10 minutos de paraquedas

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.net

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

Queda livre

200 2

1 tatvss tavv 0

savv 220

2

Lançamentos

v

θ h

vy = 0

vx = const.

Legendas = espaço (m, metros)t = tempo (s, segundos)v = velocidade (m/s)a = aceleração (m/s2) g = gravidade (m/s2)m = massa (Kg)F = força (N, newtons)h = altura (m)

1 m/s = 3,6 km/hg = 10 m/s2

Tempo de subida é igual ao tempo de descida. Os componentes “x” e “y” da velocidade são independentes entre si.

a = g = -10 m/s2

FormulárioHouston, we have a problem!

s

0

a = g = 10 m/s2

s0 = 0

v0 = 0

Massa:

Peso:

Gravid.:

Esse efeito de rotação desejava simular o que?

Cite duas diferenças se ele tivesse feito isso em Marte:

Cite uma diferença se ele tivesse feito isso na Lua:

4. Galilei Galileu afirmava que, por inércia, os corpos soltos de um lugar em movimento continuavam com a mesma velocidade do lugar. Para provar isso mostrou uma bola caindo do mastro de um navio, ela se movia na horizontal junto com o navio enquanto caia na vertical ao lado do mastro, conforme a figura a seguir.

Cite outros dois exemplos onde isso também acontece:

5. Um terrorista afegão, que não estudou Física, usa o seu querido fuzil AK-47, capaz de lançar projéteis a 900 m/s, para dar tiros para cima. O projétil é lançado em rotação e perde energia no atrito com o ar, porém desconsidere esse atrito e mostre que o tempo de voo aproximado é de 180 segundos (ou 3 minutos), para o “inteligente” sair do lugar antes que os projéteis voltem e atinjam ele mesmo.

y

xd

h

g

6. Para sobreviver a um ataque de zumbis, um ex-aluno (não há mais escolas....) precisa lançar uma granada que chegue a uma distância “d” de 30 metros para atingir um zumbi. Ele acertou!! A altura “h” da granada chegou a 5 m e seu tempo de voo foi de 2 segundos. Demonstre que os componentes da velocidade inicial são 10 m/s no eixo “y” e 15 m/s no eixo “x”.

7. Uma pomba deseja atingir o PC Siqueira com as suas necessidades fisiológicas, ela voará a 20 m/s na horizontal a uma altura de 5m acima da cabeça do alvo. Demonstre que ela deverá liberar o seu “presente” a 20m de distância na horizontal para atingi-lo.

8. Um morteiro é lançado com velocidade 200 m/s a um ângulo θ com a horizontal. Com base nos dados a seguir mostre que vx = 160 m/s e vy = 120 m/s.

cos θ = 0,8 sen θ = 0,6

cosvvx senvvy y

xθ

Instruções: avaliação individual, sem uso de calculadora e todas as questões devem ser justificadas com texto, cálculos ou desenhos necessários para serem aceitas. Mostre que você sabe! O valor de cada questão desta prova é de 0,5 ponto.

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 1ª Prova de Física – 4º bimestre – 1º ano

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

Grandes pensadores: “O que sabemos é uma gota, o que ignoramos é um oceano” (Isaac Newton). “O sucesso é ir de fracasso em fracasso sem perder o entusiasmo” (Winston Churchill). “O medo tem alguma utilidade, mas a covardia não" (Gandhi). “O que é facilmente adquirido é facilmente desprezado” (Isaac Newton). “A injustiça que se faz a um, é uma ameaça que se faz a todos” (Montesquieu).

1. A 400 anos houve muita discussão entre os modelos geocêntrico e heliocêntrico. Em cada um dos modelos a seguir, fora de escala, indique o Sol com S, a Terra com T e a Lua com L nas esferas e qual é o modelo .

Modelo: Modelo:

8. Sabemos que a massa da Terra é de 6.1024 kg e a da Lua é de 7,3.1022 kg, estão a 4.108 m de distância e a constante gravitacional é 6,7.10-11 N.m2/kg2. Demonstre que a força de atração gravitacional entre a Terra e a Lua é 18,3.1019 N. Como você não pode usar calculadora, então aproxime os valores e chegue a um valor próximo da resposta dada.

7. Imagine outro sistema solar que sejam válidas as leis de Kepler, o planeta A dá uma volta na estrela a cada 4 anos com um raio orbital de 2 milhões de km. Queremos saber qual será o período do distante planeta B, cujo raio orbital é de 50 milhões de km. Demonstre que a resposta é 500 anos.

Formulário

tsv

221

dmmGF

d

F Fm1 m2 Gravitação universal

Legendas = espaço (m, metros)t = tempo (s, segundos)v = velocidade (m/s)m = massa (Kg)F = força (N, newtons)d = distância (m)

Leis de Kepler1ª. Elipse: a órbita dos planetas é uma elipse com o Sol em um dos focos.2ª. Áreas: os planetas varrem áreas iguais em tempos iguais.3ª. Período: o período ao quadrado e o raio da órbita ao cubo das órbitas são proporcionais em todos os planetas.

22111067,6 KgmNG

3

2

3

2

B

B

A

A

RT

RT

T = períodoR = raio orbital

BABA 101010

BABA 10)10(BA

B

A10

1010

AA

1010

1

1100 000,000

n10 m10n m

Potência de dez

2. No 4º século antes de Cristo, o grego Erastótenes (não é Aristóteles) descobriu o valor do raio da Terra através do esquema a seguir.

Com base na figura acima, preencha as lacunas no texto: “A distância L que foi ___________ entre as duas cidades era de 800 km e permitiu ___________ o raio da Terra com erro de só 10% do valor atual”.

4. Em torno da estrela Kepler-20, a 1000 anos-luz de nós, foram dois planetas semelhantes à Terra. Com a nave espacial mais rápida que possuímos a viagem para lá levaria 4 milhões de anos. Sabendo que um ano tem 3.107 segundos e um ano-luz tem 9.1015 m, mostre que a velocidade dessa nave é 75.000 m/s.

5. Desde 1998 a Estação Espacial Internacional orbita entre 340 km e 353 km a velocidade de 27.700 km/h, em 2009 tendo 300.000 kg. Considere um astronauta de 50 kg, com traje de 50 kg e suporte a vida 150 kg. Mostre que a força de atração entre a estação e um astronauta fora dela a 1 m é de 0,005 N.

3. Com base na teoria do Big Bang preencha as lacunas no texto: “O ______________, com espaço, tempo e matéria teve início em uma grande expansão, não em um espaço vazio e em um momento como aparecem em animações e sim o próprio espaço e o __________ começaram a existir na criação da matéria. A ciência apresenta explicações de como o universo teve início e deixa o porquê como busca pessoal, já que isto está além da sua área de __________________”.

6. A figura a seguir se refere especificamente a qual das leis de Kepler? Faça um X no espaço correto.

1ª lei 2ª lei 3ª lei 4ª lei

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 1ª Prova de Física – 1º bimestre – 2º ano

5273

5932

KCF ttt

Termometria

2

tll 0

tAA 0

tVV 0

0lll

3

Dilatação

Transmissão de calor

Condução: vibração passa átomo por átomo. Convecção: líquido ou gás aquece dilata e sobe. Irradiação: onda eletromagnética, vai no vácuo.

tcmQ LmQ

Calorimetria

t = temperatura (°C, graus célsius) l = comprimento (m, metros)A = área (m2) V = volume (m3) α = coef. dilat. linear (°C-1) β = coef. dilat. superficial (°C-1) γ = coef. dilat. volumétrica(°C-1) Q = quantidade de calor (cal, calorias)m = massa (g)c = calor específico (cal/g.°C)L = calor latente (cal/g)

000,000n10 m10

n m

Grandes pensadores: “Quando um louco parece completamente lúcido é o momento de colocar-le a camisa de força” (Edgar Allan Poe). “Com organização e tempo, acha-se o segredo de fazer tudo e bem feito” (Pitágoras). “Educai as crianças, para que não seja necessário punir os adultos” (Pitágoras). “Aja antes de falar e, portanto, fale de acordo com os seus atos” (Confúcio). “Num filme o que importa não é a realidade, mas o que dela possa extrair a imaginação” (Charles Chaplin).

FormulárioInstruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

1. Durante o churrasco a carne é assada usando os três processos de transmissão de calor, que chamamos de condução, convecção e irradiação. Nisso faz diferença entre espeto de madeira ou metal, fino ou largo. Cite os lugares em que acontece cada processo de transmissão do calor no churrasco. Bom apetite...

4. Natália usa o Youtube para assistir aulas de Física e assim estar à frente de seus concorrentes. Em uma dessas aulas o professor explica sobre dilatação de uma barra de chumbo, cujo coeficiente de dilatação linear vale 27. 10-6 °C-1, que tinha 1 m a 20°C. Quando ela foi aquecida a 120°C o seu comprimento chegou a 1,0027 m e esta era a resposta. Demonstre as contas para uma possível resolução desse exercício.

3.300 Q (cal)

t (°C)

23.730

78,4

23,4

6. Camila, para dar banho em suas cachorrinhas, mistura 3 litros (3.000g) de água a 100°C com mais 7 litros (7.000g) de água a 10°C, no dia de inverno. Qualquer aluno de colegial sabe (ou devia saber...) que o calor específico da água é 1 cal/g.°C. Ignore perdas de calor para o ambiente e demonstre que a temperatura final da água é 37°C.

5. Na cidade de Araçatuba a produção de álcool etílico (etanol) é cada vez mais importante. O qual possui ponto de ebulição 78,4°C, calor específico 0,6 cal/g.°C e calor latente de vaporização 204,3 cal/g. Em um laboratório de uma empresa dessa região separa-se uma amostra de 100g de etanol a 23,4°C e adiciona-se calor até todo o etanol evaporar, com os resultados se constrói o gráfico a seguir..

Demonstre os cálculos para a construção do gráfico.

2. Quando o astronauta Marcos Pontes foi treinar para decolar no foguete russo na Sibéria estava tão frio que era preciso esquentar o celular para ele funcionar, pois a temperatura era de -30°C. Quando José conta isso para uma inglesinha gata que era ruim de Física precisa dizer que a temperatura era de -22°F. Demonstre as contas dessa conversão antes que a namorada do José arrebente ele, convertendo-o em fiel de UTI.

3. Um aluno que acabou de entrar na faculdade de engenharia observa um forno no laboratório que pode chegar até 1500 K. Obviamente ele é um profissional competente e logo entende que o forno pode chegar a 1227°C. Demonstre a contas dessa conversão.

8. Um cubo de 20g de gelo a 0°C é aquecido até se tornar água a 30°C. Sabendo do calor latente de fusão do gelo ser 80 cal/g e o calor específico da água 1 cal/g.°C, demonstre que o calor fornecido foi, ao todo, 2.200 cal.

7. Um copo de vidro comum possui volume de 200 mL e coeficiente de dilatação linear 9. 10-6 °C-1. Quando é aquecido e sua temperatura aumenta em 50° C. Demonstre que o seu volume aumentou em 0,27 mL. Obs.: γ = 3.α.

Condução:

Convecção:

Irradiação:

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

Instruções: avaliação individual, sem uso de calculadora e todas as questões devem ser justificadas com texto, cálculos ou desenhos necessários para serem aceitas. Mostre que você sabe! O valor de cada questão desta prova é de 0,5 ponto.

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 2ª Prova de Física – 1º bimestre– 2º ano

5273

5932

KCF ttt

Termometria

2

tll 0

tAA 0

tVV 0

0lll

3

Dilatação

Transmissão de calor

Condução: vibração passa átomo por átomo. Convecção: líquido ou gás aquece dilata e sobe. Irradiação: onda eletromagnética, vai no vácuo.

tcmQ LmQ

Calorimetria

t = temperatura (°C, graus célsius) l = comprimento (m, metros)A = área (m2) V = volume (m3) α = coef. dilat. linear (°C-1) β = coef. dilat. superficial (°C-1) γ = coef. dilat. volumétrica(°C-1) Q = quantidade de calor (cal, calorias)m = massa (g)c = calor específico (cal/g.°C)L = calor latente (cal/g)

000,000n10 m10

n m

5. Uma chaleira com 1.000g de água a 20°C é aquecida até a fervura a 100°C e continua recebendo calor até toda a água evaporar. O calor específico da água é 1 cal/g.°C e o calor latente de ebulição é 540 cal/g. Demonstre que o calor recebido pela água é de 640 kcal.

Grandes pensadores: “Conte-me e eu vou esquecer. Mostre-me e eu vou lembrar. Envolva-me, e eu vou entender” (Confúcio). "Você ensina melhor o que mais precisa aprender" (Sócrates). "Você não pode ensinar nada a um homem; você pode apenas ajudá-lo a encontrar a resposta dentro dele mesmo" (Galileu Galilei). "A grandeza não consiste em receber honras, mas em merecê-las" (Aristóteles).

Formulário

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

3. Um jornalista em Londres observa a temperatura é de 14°F e precisa dar o noticiário para o brasileiros que usam a temperatura em Celsius. Demonstre que essa temperatura é de -10°C.

1. Uma garrafa térmica possui estratégias para deter a transmissão de calor por condução, convecção e irradiação. Com base na figura a seguir, cite onde ela dificulta cada uma dessas formas de transmissão de calor.

Irradiação:

Convecção:

Condução:

2. Um objeto, inicialmente sólido, a -40°C, é recebe 200 calorias até começar a fusão, a 10°C. A fusão consome mais 500 calorias. Na forma líquida ele recebe mais 300 calorias até chegar a 80°C, quando começa a ebulição. A ebulição consome mais 700 calorias. Na forma gasosa ele é aquecido até chegar em 120°C consumindo mais 250 calorias. Aplique estes valores no gráfico a seguir.

Q (cal)

t (°C)

6. Uma pessoa bebe dois copos de 200 mL, de água gelada à 7oC. O corpo humano trabalha à temperatura de 37oC e após beber a água gelada ele gasta energia para recuperar a sua temperatura inicial. O calor específico da água é 1 cal/goC e a densidade é 1g/mL. Demonstre que a quantidade de calor que o corpo gastou é de 12 kcal.

3. Uma linha ferroviária que atravessa o deserto a sua temperatura varia em 100° C. O comprimento dos trilhos é de 20m na menor temperatura e o coeficiente de dilatação linear do ferro é 12. 10-6 °C-1. Demonstre que o vão mínimo necessário entre os trilhos é de 2,4 cm. Obs.: 1. 10-2m = 1 cm.

7. Um aluno que acabou de entrar na faculdade de engenharia observa um forno no laboratório que pode chegar até 1500 K. Obviamente ele é um profissional competente e logo entende que o forno pode chegar a 1227°C. Demonstre a contas dessa conversão.

8. Camila, para dar banho em suas cachorrinhas, mistura 3 litros (3.000g) de água a 100°C com mais 7 litros (7.000g) de água a 10°C, no dia de inverno. Qualquer aluno de colegial sabe (ou devia saber...) que o calor específico da água é 1 cal/g.°C. Ignore perdas de calor para o ambiente e demonstre que a temperatura final da água é 37°C.

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 1ª Prova de Física – 2º bimestre – 2º ano

FormulárioInstruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

Fonte quente

Fonte fria

FQ QQ QQ

Q

F

TT

1

Motor RefrigeradorTrab.

FQ

Trab.

f

ff

i

ii

TVp

TVp

Isobárico: pressão constante (τ = p.ΔV).Isotérmico: temperatura const. (ΔU=0).Isométrico: volume constante (τ=0).Adiabático: sem troca de calor (Q=0).

p (N/m2)

V (m3)

τ = área

t = temperatura ( °C, graus célsius) T = temperatura (K, kelvins)V = volume (m3) Q = quantidade de calor (cal, calorias)QQ = Calor da fonte quente (cal ou J)QF = Calor da fonte fria (cal ou J)τ = trabalho (cal ou J)η = rendimentoε = eficiênciaU = energia interna (cal ou J)n = número de molsp = pressão (N/m2 ou atm)

R = 0,082 atm.l/mol.K1 cal = 4,18 J1 atm = 1,03.105 N/m2

g = 10 m/s2

273 ctT

Ciclo de Carnot

8. Muitos quiseram construir uma máquina térmica que aproveitasse o trabalho e o calor liberado para manter o movimento para sempre (moto contínuo). Isso é impossível segundo Carnot, cuja fórmula nos mostra que o rendimento teórico de 100% só ocorre em uma temperatura ambiente a zero kelvin. Então, demonstre que o rendimento máximo teórico é de 50% para uma máquina térmica que recebe o calor a 127° C e o despeja em um meio a -73° C.

8

V (10-3 m3)

1

1,50,5

p (1

05 N/m

2 )

5. Uma máquina térmica realiza, aproximadamente, o gráfico a seguir. Com base no gráfico mostre que o trabalho realizado por esta em cada ciclo é 700 J.

Grandes pensadores: "Sucesso e genialidade, são 10% de inspiração e 90% de transpiração" (Albert Einstein). "O silêncio é um amigo que jamais atraiçoa" (Confúcio). "O futuro dependerá daquilo que fizermos no presente" (Gandhi). “Ninguém gosta daquilo que tolera, mesmo que goste de tolerar” (Santo Agostinho). “O trabalho mais duro que existe é não fazer nada" (Ditado judaico).

4. O motor de um carro popular tem rendimento de 25% e na rotação de 3.000 rpm (50 ciclos/segundo) realiza trabalho de 1.000 joules a cada ciclo. Quanto de energia térmica ele libera pelo escapamento em cada ciclo? Demonstre que a resposta é 3.000 J.

1. O inglês James Prescott Joule (1818-1889) mostrou a relação entre energia mecânica e calor. Na figura a seguir o experimento de Joule deixava um objeto cair para que o movimento das pás gerar atrito e aquecer a água. Cite mais 4 exemplos em que energia mecânica e energia térmica se transformam, sendo 2 de mecânica em térmica e os outros 2 de térmica em mecânica.

2. Em motores a combustão interna o combustível queima dentro da câmara do pistão. Normalmente há 4 tempos na ordem: admissão, compressão, explosão e exaustão. No motor de 4 tempos de um carro, quais os tempos respectivos que se referem à fonte quente, ao trabalho e o acesso à fonte fria?

Na admissão, o ar e o combustível são aspirados, na compressão são comprimidos (lógico...), na explosão uma faísca elétrica provoca a queima e o gás quente empurra o pistão, por último, na exaustão os gases são expelidos pelo pistão voltando.

Fonte fria:

Fonte quente:

Trabalho:

Energia mecânica em térmica:

Energia térmica em mecânica:

3. Um gás é aquecido dobrando-se a temperatura em Kelvin e mantendo o volume constante. Sabe-se que a relação p.V/T se conserva do inicial ao final próximo ao conceito de gás ideal. O que se pode dizer sobre a pressão desse gás? Demonstre que ela dobra.

6. Um aparelho de ar condicionado simples tem uma potência de 800 W, assim ele consome 800 J a cada segundo para realizar o seu trabalho. Suponha que a sua eficiência seja 1,5 e então demonstre que o calor despejado no ambiente externo é de 2.000J.

7. Um balão de festa com 1 litro de ar a 27°C é posto em uma caixa de isopor junto com gelo seco a -78°C até que o balão fique a -73°C. Considere o ar como um gás ideal e que a pressão se manteve constante. Mostre que o volume final do balão é 0,67 litro.

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 2ª Prova de Física – 2º bimestre – 2º ano

Formulário

Fonte quente

Fonte fria

FQ QQ QQ

Q

F

TT

1

Motor RefrigeradorTrab.

FQ

Trab.

f

ff

i

ii

TVp

TVp

Isobárico: pressão constante (τ = p.ΔV).Isotérmico: temperatura const. (ΔU=0).Isométrico: volume constante (τ=0).Adiabático: sem troca de calor (Q=0).

p (N/m2)

V (m3)

τ = área

t = temperatura ( °C, graus célsius) T = temperatura (K, kelvins)V = volume (m3) Q = quantidade de calor (cal, calorias)QQ = Calor da fonte quente (cal ou J)QF = Calor da fonte fria (cal ou J)τ = trabalho (cal ou J)η = rendimentoε = eficiênciaU = energia interna (cal ou J)n = número de molsp = pressão (N/m2 ou atm)

R = 0,082 atm.l/mol.K1 cal = 4,18 J1 atm = 1,03.105 N/m2

g = 10 m/s2

273 ctT

Instruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

Grandes pensadores: "Sucesso e genialidade, são 10% de inspiração e 90% de transpiração" (Albert Einstein). "O silêncio é um amigo que jamais atraiçoa" (Confúcio). "O futuro dependerá daquilo que fizermos no presente" (Gandhi). “Ninguém gosta daquilo que tolera, mesmo que goste de tolerar” (Santo Agostinho). “O trabalho mais duro que existe é não fazer nada" (Ditado judaico).

Ciclo de Carnot

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

Fonte fria:Fonte quente: Trabalho:

2. A usina nuclear e a maria-fumaça são exemplos de máquinas térmicas. Na maria-fumaça a fonte quente é a caldeira que queima carvão, o pistão é movido pelo vapor e realizada trabalho e a chaminé que libera o calor residual para o ambiente é a fonte fria. Observe a figura a seguir e identifique na usina nuclear o mesmo.

3. Um aluno tipo “cabeça de vento”, cujo interior da cabeça equivale a “perfeito gás”, a 1 atm e 27°C, em uma prova de Física tem esse gás superaquecido a 627°C e a volume constante. Mostre que a pressão será de 3 atm.

8. Muitos sonhadores ao longo da história quiseram construir uma máquina térmica que aproveitasse o trabalho e o calor liberado para manter o ciclo para sempre, isso se chama moto contínuo. Porém isso é impossível com base no ciclo de Carnot. Para que o rendimento teórico seja de 100% qual deveria ser a temperatura ambiente? Demonstre que este valor deve ser de zero kelvin, o zero absoluto.

8

V (10-3 m3)

2

3,51,5

p (1

05 N/m

2 )

5. Uma máquina térmica realiza, aproximadamente, o gráfico a seguir. Com base no gráfico mostre que o trabalho realizado por esta em cada ciclo é 1.200 J.

1. A termodinâmica estuda o calor que é o movimento da energia térmica em transformações gasosas. Avalie as afirmações a seguir: 01. Quanto maior a temperatura de um gás maior será a agitação de suas moléculas. 02. Dois corpos, um quente e outro frio, em contato o mais quente fica mais quente e o mais frio mais frio. 04. Dois corpos, um quente e outro frio, em contato entram em equilíbrio térmico naturalmente. 08. Uma geladeira aberta em quarto fechado ligada no máximo funciona melhor que ar condicionado. 16. O motor a gasolina realiza trabalho na expansão gerada pela explosão dentro do cilindro.

Somatória dos números das afirmativas corretas:

4. O motor de um carro tem rendimento de 20% e na rotação de 5.000 rpm realiza trabalho de 1.500 joules a cada ciclo. Mostre que a energia térmica ele libera pelo escapamento em cada ciclo é 6.000 J.

6. Um aparelho de ar condicionado simples tem uma potência de 800 W, assim ele consome 800 J a cada segundo para realizar o seu trabalho. Suponha que a sua eficiência seja 1,5 e então demonstre que o calor despejado no ambiente externo é de 2.000J.

7. Um balão de festa com 1 litro de ar a 27°C é posto em uma caixa de isopor junto com gelo seco a -78°C até que o balão fique a -73°C. Considere o ar como um gás ideal e que a pressão se manteve constante. Mostre que o volume final do balão é 0,67 litro.

Instruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 1ª Prova de Física – 3º bimestre – 2º ano

Nome: Nº: Série: Data: / / 2012 Valor: 3,0 pontos Nota:

Formulário

Fontesom

Fonte

Obssom

Obs

vvf

vvf

Efeito Doppler

Sentido positivo, do observador para a fonte. Velocidade do som: 340m/s.

+

Observador Fonte

fv

Tf 1

t

ciclosnfo

Ecod

td

tsv

2

Δt mínimo de 0,1s

Legendat = tempo (s, segundos)T = período (s)f = freqüência (Hz, hertz)s = espaço (m, metros)d = distância (m)λ = comprimento de onda (m)A = amplitude (m)v = velocidade (m/s)

4. Parece coisa de revista em quadrinhos, mas Daniel Kish, que é cego, desenvolveu um sonar como o dos morcegos e já ensinou a técnica muitos cegos. Uma pessoa normal distingue os sons com intervalos de 0,1s, então qual a distância mínima para ouvir o eco? Mostre que a resposta é 17 m.

Grandes pensadores: "Algo só é impossível até que alguém duvide e acabe provando o contrário" (Albert Einstein). "Os dias prósperos não vêm por acaso; nascem de muita fadiga e persistência" (Henry Ford). "Nunca encontrei uma pessoa tão ignorante que não pudesse ter aprendido algo com sua ignorância" (Galileu Galilei). “O começo é a parte mais importante do trabalho" (Platão).

7. De presente de aniversário, o professor de Física envia um missel a 240 m/s à uma aluna do 2º ano, cujo propulsor emite um som a 3.000 Hz. Considere que ela fique parada em pânico e demonstre que a frequência que ela escuta é de 10.200 Hz.

1. Um funcionário trabalhando sozinho até tarde da noite, quando um compressor na sala ao lado liga automaticamente para manter a pressão constante na câmara a qual está ligado. No momento que o compressor é ligado a xícara de café do funcionário começa a tremer e para quatro segundos depois, assim que o compressor para de funcionar. Qual fenômeno físico pode explicar isso?

6. Em uma prova de física um aluno com deficiência mental voluntária bate várias vezes com a caneta na mesa com período de 0,5s entre as batidas. Calcule a frequência da onda gerada na irritação como 2,0 Hz.

5. A luz visível tem comprimento de onda de 400 a 700 nm e como os átomos possuem tamanho médio de 0,5 nm não é possível formar imagem com a luz visível, mas com os Raio-X sim porque a sua onda é menor que os átomos. Veja o logo da IBM feito em 1989 com 35 átomos:

3. O ouvido humano escuta sons de 20 a 20.000 Hz, já os idosos vão perdendo a capacidade de escutar os sons mais agudos. Se um smurf emite uma nota musical de comprimento de onda de apenas 4 cm para Gargamel, e esta é a mais aguda que ele escuta, então qual é a frequência dessa nota musical? Mostre que a resposta é 8.500 Hz.

240 m/s

8. Um fã de Fórmula 1 está parado e observa um o carro passar por ele a 216 km/h (60 m/s). Tendo o som de seu motor a frequência de 800 Hz, mostre que a frequência ouvida pelo fã logo depois do carro passar será de 680 Hz.

60 m/s

O morcego escuta de 20 a 160.000 Hz, demonstre então que o menor tamanho possível que ele pode distinguir com o seu sonar é pouco mais de 2 mm. Dica: use a frequência maior, ache o λ, aproxime.

Nome do fenômeno:

2. Existe um fenômeno em que uma onda sofre um desvio na sua trajetória quando muda de um meio para outro, como a luz é uma onda eletromagnética vemos isso nas miragens, no alto brilho do diamante e na figura a seguir. Qual o nome desse fenômeno?

Nome do fenômeno:

λ

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 2ª Prova de Física – 3º bimestre – 2º ano

8. Algumas garotas estão discutindo e uma delas diz: “Tá a fim de passear de ambulância?”. Um pouco depois... Uma ambulância, cuja sirene emite a 900 Hz, se aproxima do pronto socorro a 30 m/s. Nesse dia frio a velocidade do som é de 330 m/s. Um funcionário parado na emergência deverá escutar qual frequência vinda da ambulância? Demonstre que a resposta é 990 Hz.

Grandes pensadores: “A mente que se abre a uma nova idéia jamais volta ao tamanho original” (Albert Einstein). “Respeitem os nerds, pois amanhã eles poderão ser seus patrões” (Bill Gates). "Qualidade significa fazer certo quando ninguém está olhando" (Henry Ford). “Sorria! Amanhã será pior” (Murphy).

4. O lançamento de satélites no Brasil ocorre no Rio Grande do Norte, na Barra do Inferno. Este paredão de rochas a beira mar fica vermelho ao pôr do sol. Um turista (estúpido...) de barco grita: “Estou te esperando” e escuta o eco 4 seg. depois, porém um pouco diferente: “Estamos te esperando”. Ignorando o efeito sobrenatural mostre que a distância do turista até a Barra do Inferno é de 680 m.

Instruções: avaliação individual, sem uso de calculadora e todas as questões devem ser justificadas com texto, cálculos ou desenhos necessários para serem aceitas. Mostre que você sabe! O valor de cada questão desta prova é de 0,5 ponto.

Fontesom

Fonte

Obssom

Obs

vvf

vvf

Efeito Doppler

Sentido positivo, do observador para a fonte. Velocidade do som: 340m/s.

+

Observador Fonte

Tf 1

t

ciclosnfo

Ecod

td

tsv

2

Δt mínimo de 0,1s

Legendat = tempo (s, segundos)T = período (s)f = freqüência (Hz, hertz)s = espaço (m, metros)d = distância (m)λ = comprimento de onda (m)A = amplitude (m)v = velocidade (m/s)m = massa (Kg, quilograma)

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

Formulário

fv λ

30 m/s

x (m)

y (m)

52

t (s)

y (m)

0,80,7

4

5. O gráfico a seguir descreve o movimento de uma onda de uma explosão. Com base no gráfico mostre que a velocidade da onda gerada é de 30 m/s.

1. Uma onda sonora pode ser produzida na vibração de algum material, nisso um autofalante vibra o papelão colado a um imã usando uma bobina para atraí-lo e repeli-lo na frequência do som desejado, conforme a figura a seguir:

Porque o som não se propaga no vácuo?

3. Uma rádio emissora usa ondas eletromagnéticas na frequência de 100 MHz (100.106 Hz). Sabendo que tais ondas possuem a velocidade de 3.108 m/s, mostre que o comprimento de onda usado pela emissora é de 3 m.

6. A tabela a seguir mostra a nota musical e associa-a a sua frequência. Demonstre que o período da nota “mi” é de, aproximadamente, 3.10-3 s.

60 m/s

7. Ao passar por duas garotas na praia, um piloto de asa delta assovia a 100 Hz, quando está a 60 m/s. Demonstre que a frequência que elas escutarão será um som mais grave, de 85 Hz.

2. Um instrumento musical precisa vibrar o ar de alguma forma para produzir sons.

Cite um instrumento musical de sopro:

Cite um instrumento musical de corda:

Porque as paredes do cinema são de carpete?

Instruções: avaliação individual, sem uso de calculadora e todas as questões devem ser justificadas com texto, cálculos ou desenhos necessários para serem aceitas. Mostre que você sabe! O valor de cada questão desta prova é de 0,5 ponto.

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 1ª Prova de Física – 4º bimestre – 2º ano

Grandes pensadores: “A injustiça que se faz a um, é uma ameaça que se faz a todos” (Montesquieu). “Quanto mais você pensar em seus infortúnios, mais poder terão eles para magoá-lo” (Voltaire). “É melhor acender uma vela do que amaldiçoar a escuridão” (Confúcio).

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

1. Um professor de física, muito pão-duro, recorta uma velha caixa de disquete para fazer uma câmera escura. Faz um furo na frente com um compasso e recorta o fundo, colando papel vegetal. Se a caixa tem profundidade 5 cm, ao focalizar a imagem de uma janela de altura 30 cm a 300 cm de distância. Demonstre que a altura da imagem será de 0,5 cm.

5. Um objeto está diante de uma lente convergente sobre o ponto antiprincipal. Então faça o desenho e demonstre que a imagem é real, invertida e de igual tamanho em relação ao objeto.

7. Um raio de luz feliz incide a 45° com a normal sob um pedaço de vidro com índice de refração √2 que está imerso no ar (n = 1). Monte o desenho e faça as contas, demonstrando que o ângulo de refração é de a 30°. Use a tabela a seguir.

C F V

21

21

22

23

23

22

cos θsen θθ

30º

45º

60º

A AF F

4. Em um espelho esférico côncavo é colocado um objeto sobre o eixo principal entre o foco e o vértice. Faça o desenho que demonstre que a imagem é virtual, direita e maior que o objeto.

8. O olho humano se comporta como uma câmera escura, explique como ele funciona e como são os problemas de visão.

Miopia Hipermetropia6. Sendo o índice de refração da água ⁴⁄₃ e no vácuo a velocidade da luz 3.108 m/s, calcule a velocidade da luz dentro da água.

2. (Fuvest) Admita que o Sol subitamente “morresse”, ou seja, sua luz deixasse de ser emitida. Vinte e quatro horas após este evento, um eventual sobrevivente, olhando para o céu, sem nuvens, veria:a) Lua e estrelas.b) somente a Lua.c) uma completa escuridão.d) somente estrelas.e) somente os planetas do sistema solar.

3. Um objeto de 7,5 cm de altura é colocado a 7,5 cm em frente à uma lente divergente de 30 cm de distância focal. Demonstre que a imagem é virtual, está a 6 cm da lente e é direita com 6 cm de altura.

'111ppf

pp

oi

Formulário

pp

oi

p P’

oi

A luz se propaga sempre em linha reta no vácuo.

vcn

2211 sensen nn

maior

menorL n

nsen

Reta normalReflexão e refração

θ1

θ2

n2

n1

Raio incidente

Raio refratado

θ1

Ângulo LimiteLegendav = velocidade (m/s)c = veloc. da luz (3.108m/s)λ = comprimento de onda (m)f = distância focal (m)p = distância do objeto (m)P’ = distância da imagem (m)o = altura do objeto (m)i = altura da imagem (m)n = índice de refraçãoθ = ângulo (graus)

Instruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 2ª Prova de Física – 4º bimestre – 2º ano

FormulárioGrandes pensadores: "Onde há uma vontade, há um caminho" (Ditado chinês). "Faça as coisas o mais simples que puder, porém não as mais simples" (Albert Einstein). "O fator decisivo para vencer o maior obstáculo é, invariavelmente, ultrapassar o obstáculo anterior" (Henry Ford). O bem que fizemos na véspera é o que nos traz a felicidade pela manhã" (Ditado hindu).

pp

oi

Câmara escura

p P’

oi

A luz se propaga sempre em linha reta no vácuo.

vcn

2211 sensen nn

maior

menorL n

nsen

Reta normalReflexão e refração

θ1

θ2

n2

n1

Raio incidente

Raio refratado

θ1

Ângulo LimiteLegendav = velocidade (m/s)c = veloc. da luz (3.108m/s)λ = comprimento de onda (m)f = distância focal (m)p = distância do objeto (m)P’ = distância da imagem (m)o = altura do objeto (m)i = altura da imagem (m)n = índice de refraçãoθ = ângulo (graus)

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

1. O uniforme do Palmeiras, o melhor time do mundo, é composto por calção branco e camisa verde. Em um recinto escuro, iluminado apenas com luz amarela de sódio, supondo que o uniforme seja constituído de pigmentos puros, ele se apresentará:a) com calção e camisa amarelos;b) inteiramente preto;c) com calção amarelo e camisa preta;d) com calção preto e camisa amarela;e) inteiramente branco.

5. Um objeto está diante de uma lente convergente entre o foco e a lente. Faça o desenho e demonstre que a imagem é virtual, direita e maior que o objeto.

7. Um raio de luz feliz incide a 45° com a normal sob um pedaço de vidro com índice de refração √2 que está imerso no ar (n = 1). Monte o desenho e faça as contas, demonstrando que o ângulo de refração é de a 30°. Use a tabela a seguir.

C F V

21

21

22

23

23

22

cos θsen θθ

30º

45º

60º

A AF F

4. Em um espelho esférico côncavo é colocado um objeto sobre o eixo principal entre o centro de curvatura e o foco. Faça o desenho que demonstre que a imagem é real, invertida e maior que o objeto.

8. O olho humano se comporta como uma câmera escura. Considere que um rapaz com um olho de 2,5 cm de diâmetro observa uma garota de 1,60 m de altura a 10 m dele. Demonstre que será formada uma imagem invertida desta garota de 0,4 cm de altura no fundo dos olhos do garoto.

6. A velocidade de propagação da luz monocromática amarela, em determinado líquido, é 80% daquela verificada no vácuo. Demonstre que o índice de refração desse líquido para essa luz é 1,25.

2. Um casal de namorados vão à uma piscina e antes de entrar na água o namorado observa a namorada já dentro da água, em pé e somente com a cabeça fora. O índice de refração da água é maior que o do ar. Então, ele a verá:a) mais baixinha;b) mais alta;c) mais gorda;d) mais magra;e) da mesma forma.

3. Um objeto de 5 cm de altura é colocado a 60 cm em frente à uma lente convergente de 20 cm de distância focal. Demonstre que a imagem é real, está a 30 cm da lente, e é invertida com 2,5 cm de altura.

'111ppf

pp

oi

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.net1ª Prova de Física – 1º bimestre – 3º ano

enQ tQi

iRU UiP 2iRP

RUP

2

321 RRRReq

21

21

RRRRReq

Série

Paralelo

nRReq

Só dois em paralelo

“n” iguais em paralelo

R1 R2 R3

U

R1 R2 R3U

30 Ω10V

60 Ω30 Ωi

FormulárioInstruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

Grandes pensadores: “Quando um louco parece completamente lúcido é o momento de colocar-le a camisa de força” (Edgar Allan Poe). “Com organização e tempo, acha-se o segredo de fazer tudo e bem feito” (Pitágoras). “Educai as crianças, para que não seja necessário punir os adultos” (Pitágoras). “Aja antes de falar e, portanto, fale de acordo com os seus atos” (Confúcio). “Num filme o que importa não é a realidade, mas o que dela possa extrair a imaginação” (Charles Chaplin).

i = corrente elétrica (A, ampères)U = tensão elétrica (V, volts)R = resistência (Ω, ohms)P = potência (W, watts)Q = carga elétrica (C, coulombs)t = tempo (s, segundos)η = rendimentoξ = força eletromotriz (V)ξ’ = força contra eletromotriz (V)r = resistência interna (Ω)

irU

Ri

'

U

irU '

Gerador

Receptor

Geradores e receptores em série.

ricc

U (V)

i (A)

Receptor

Resistor

Gerador

ξ

ξ’

Recep.Gerad.

i

r

ξ

i

ξ'

3. Uma novidade do mercado é a tecnologia Air Fryer, que frita sem óleo, apenas com ar quente em rotação. O aparelho da figura possui a indicação 127V – 1270W. Demonstre que a corrente elétrica exigida é de 10A.

4. A fritadeira a ar do exercício anterior é usada com potência média de 1000 W para fazer batatas fritas sem óleo durante 1h (4 porções de 15 min) todo dia ao do mês (30 dias). Sendo a tarifa da conta de energia de R$ 0,16/kWh, para consumo entre 30 e 100 kWh pela CPFL Paulista, demonstre que isso custaria R$ 4,80.

7. Duas baterias recarregáveis e um resistor de 8 Ω são ligados em circuito em série conforme a figura. Explique como o sentido da corrente será o horário, indique quem ficará gerador, quem será receptor e demonstre que o valor da corrente será 2A.

U (V)

i (A)0

9

18

8 Ω1 Ω

50V 30V

1 Ω

5. Sobre o circuito a seguir, demonstre que o valor da resistência equivalente é de 50 Ω e a corrente é 0,2A.

6. Um motor elétrico age como um receptor de força contra eletromotriz de 200V e resistência interna de 10 Ω. Ele recebe uma corrente de 5A. Demonstre que a tensão que ele consome é de 250V e o seu rendimento é de 80%.

8. Com base nos dados do gráfico do gerador, a seguir, demonstre que a sua força eletromotriz é 9V e a sua resistência interna é de 0,5 Ω.

1. Na figura a seguir o avião é atingido por um raio e não sofre nenhum dano, nem a aeronave e nem os passageiros devido ao efeito da gaiola de Faraday. Isso porque o raio passa pela carcaça metálica que é condutora e não pelo interior que é isolante.

2. O choque elétrico pode ser perceptível (+1mA), chagar ao máximo tolerável (16mA), causar parada respiratória (+20mA), a perda do ritmo cardíaco (+100mA) e parada cardíaca (+3 A). A figura a seguir mostra quando a eletricidade passa pelo coração.

Cite 2 formas de proteção contra o choque elétrico, com base nas informações dadas:

Imagine você não morrendo eletrocutado só porque estudou direito para essa prova de Física...

Com base nessas informações, cite outras 2 formas de proteção contra raios usando o mesmo princípio:

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

E. E. Prof. José Augusto Lopes Borges

Instruções: avaliação individual, sem uso de calculadora e todas as questões devem ser justificadas com texto, cálculos ou desenhos necessários para serem aceitas. Mostre que você sabe! O valor de cada questão desta prova é de 0,5 ponto.

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 2ª Prova de Física – 1º bimestre – 3º ano

Grandes pensadores: “Conte-me e eu vou esquecer. Mostre-me e eu vou lembrar. Envolva-me, e eu vou entender” (Confúcio). "Você ensina melhor o que mais precisa aprender" (Sócrates). "Você não pode ensinar nada a um homem; você pode apenas ajudá-lo a encontrar a resposta dentro dele mesmo" (Galileu Galilei). "A grandeza não consiste em receber honras, mas em merecê-las" (Aristóteles).

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

enQ tQi

iRU UiP 2iRP

RUP

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321 RRRReq

21

21

RRRRReq

Série

Paralelo

nRReq

Só dois em paralelo

“n” iguais em paralelo

R1 R2 R3

U

R1 R2 R3U

Formulário

i = corrente elétrica (A, ampères)U = tensão elétrica (V, volts)R = resistência (Ω, ohms)P = potência (W, watts)Q = carga elétrica (C, coulombs)t = tempo (s, segundos)η = rendimentoξ = força eletromotriz (V)ξ’ = força contra eletromotriz (V)r = resistência interna (Ω)

irU

Ri

'

U

irU '

Gerador

Receptor

Geradores e receptores em série.

ricc

U (V)

i (A)

Receptor

Resistor

Gerador

ξ

ξ’

Recep.Gerad.

i

r

ξ

i

ξ'2. (Fuvest) Considere um circuito formado por 4 resistores iguais, interligados por fios perfeitamente condutores. Cada resistor tem resistência R e ocupa uma da aresta de um cubo, como mostra a figura.

Aplicando entre os pontos A e B uma diferença de potencial V, a corrente que circulará entre A e B valeráa) 4V/Rb) 2V/R c) V/Rd) V/2Re) V/4R

1. Determine a resistência equivalente e a corrente elétrica total do circuito.

4. Um choque com uma corrente elétrica entre 0,1 e 0,2 A já pode ser letal e uma pessoa tem em média a resistência elétrica de 100.000 com a pele seca e 1.000 com a pele molhada. Assim, lembre-se do filme Jurassic Park, onde a cerca do Tiranossauro Rex tinha 10.000V e que estava chovendo... Demonstre que a corrente elétrica e a potência de tal choque foram, respectivamente, 10 A e 100.000 W.

7. Um aluno, após ser pego colando na prova de Física, é amaldiçoado com as seguintes palavras: “Vá para o raio que o parta!”. E no caminho de volta para sua a casa este aluno é atingido por uma descarga de 10 coulombs durante 0,02 segundos. Demonstre que a corrente elétrica que ele recebeu foi de 500A.

5. Curioso para ver se aprendeu alguma coisa nas aulas de Física um aluno observa um carregador de telefone celular, este indica 5,0V e 350mA como saída, ou seja, que leva ao telefone. Obs.: 100mA = 0,1A. Então, mostre que aprendeu e calcule que a potência elétrica fornecida ao aparelho de celular é de 1,75 W.

3. A figura a seguir mostra o esquema de uma ponte de Wheatstone. Sabe-se que E = 3 V; R2 = R3 = 5 Ω e o galvanômetro é de zero central. A ponte entra em equilíbrio quando R1=2 Ω. Mostre que as correntes i1 e i2, em ampères valem, respectivamente, 0,75 e 0,30.

6. Um galvanômetro de resistência interna 100Ω possui corrente de fundo de escala de 5mA. Coloca-se em paralelo com o galvanômetro um resistor de resistência 10Ω. Mostre que a máxima intensidade de corrente que o amperímetro, assim obtido, consegue medir é de 55 mA.

RS

Gr

U (V)

i (A)0

9

18

8. Com base nos dados do gráfico do gerador, a seguir, demonstre que a sua força eletromotriz é 9V e a sua resistência interna é de 0,5 Ω.

+

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 1ª Prova de Física – 2º bimestre – 3º ano

FormulárioInstruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

Grandes pensadores: "Sucesso e genialidade, são 10% de inspiração e 90% de transpiração" (Albert Einstein). "O silêncio é um amigo que jamais atraiçoa" (Confúcio). "O futuro dependerá daquilo que fizermos no presente" (Gandhi). “Ninguém gosta daquilo que tolera, mesmo que goste de tolerar” (Santo Agostinho). “O trabalho mais duro que existe é não fazer nada" (Ditado judaico).

i = corrente elétrica (A, ampères)U = tensão elétrica (V, volts)Q = carga elétrica (C, coulombs)q = carga elétrica de prova (C)v = velocidade (m/s)F = força (N, newtons)E = campo elétrico (N/C ou V/m)B = campo magnético (T, teslas)d = distância (m, metros)L = comprimento (m)N = número de espiras

Ce 19106,1

2290 /109 CmNk

ATm /104 70

Constante elétrica do vácuo

Permissividade magnética do vácuo

Carga elementar

2dQkE

qEF diB fio

2

LNiBSolenóide

raioiBespira

2

senBvqF

direita esquerda

saindo do papelentrando no papel

Se a carga for negativa o sentido da

força se altera.

BFi

i

B

Ordens de Grandeza

micro() = 10-6

mili(m) = 10-3

centi(c) = 10-2

sen 90° = 1

3. Um fio condutor, a seguir, possui um próton (+) e um elétron (-) se movendo próximo deste e no sentido contrário à corrente elétrica do fio. Desenhe o campo magnético gerado pela corrente elétrica e as forças magnéticas que agem no próton e no elétron.

i

+ -v v

6. Uma partícula com carga elétrica de +0,04C move-se a 20 m/s em uma região do espaço sob a ação de um campo magnético de 5.10-5 T, conforme a figura a seguir. Demonstre que a intensidade da força que o campo magnético sobre a partícula é de 4.10-5 N.

B

+v

4. Uma carga elétrica de +5μC gera no espaço ao seu redor um campo elétrico, considere que ela esteja no vácuo. Demonstre que a intensidade desse campo a 3 cm de distância da carga é de 5.107 N/C.

5. Em um experimento é conduzido elétrons por um fio elétrico. Considere a permissividade magnética do ar do laboratório é igual ao do vácuo. Mede-se o campo magnético a 20 cm (0,2m), do fio quando este é percorrido por uma corrente de 200 mA (0,2 A). Demonstre que esse campo magnético é de 2.10-7 T.

7. Em vídeos do YouTube vê-se um imã de neodímio (mais forte que magnetita) entrando pelo cano ao ser solto sobre um cano de cobre e de modo espetacular cai lentamente. Desenhe nos dois casos a seguir: os polos induzidos, o sentido deste campo e a corrente induzida no cano.

1. As linhas de campo não existem, mas nos permite ver algo invisível... Nas figuras, pode-se ver a limalha de aço orientada segundo o campo magnético de um imã em barra e um em formato de ferradura, no qual você deve desenhar as linhas de campo.

NS

vAntes

de entrar pelo cano. N

Sv

Depois, já

saindo pelo cano.

Como isso funciona? O movimento do imã induz uma corrente elétrica no cano, de forma que o campo magnético gerado por esta corrente induzida sempre se opõe ao movimento do imã. Transforma energia cinética do imã em energia elétrica no cano.

8. Um fio percorrido pela corrente i1 e uma espira circular de raio R que é percorrida pela corrente i2, são montadas sobre uma mesa conforme a figura a seguir. Os valores de i1 e i2 são ajustados para que o campo magnético resultante no centro da espira seja nulo. Demonstre que nesse caso a razão i1/i2 é simplesmente π.

i2

i1

R espirafio BB

No centro da espira:

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

2. A aurora boreal (polo norte) e a austral (polo sul) são formadas quando partículas carregadas emitidas pelo Sol interagem com o campo magnético da Terra. Desenhe uma dessas partículas, positiva ou negativa, no polo norte ou no sul, com a força magnética agindo sobre ela conforme a regra da mão esquerda.

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 1ª Prova de Física – 3º bimestre – 3º ano

FormulárioInstruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

O processo usado pelo astrônomo é a espectroscopia. Cite outros dois exemplos em que a astronomia usa isso:

fhE

LegendaE = energia (J, joules)f = freqüência (Hz, hertz)t = tempo (s, segundos)λ = comprimento onda (m)v = velocidade (m/s)m = massa (Kg, quilograma)Q = quantidade de mov. (Kg.m/s)h = constante de Planck c = velocidade da luz

fv

O fóton é um pacotinho de onda eletromagnética, cuja freqüência depende da sua energia.

Efeito fotoelétrico

vmh

Qh

vmQ

2cmE

Grandes pensadores: “A mente que se abre a uma nova idéia jamais volta ao tamanho original” (Albert Einstein). “Respeitem os nerds, pois amanhã eles poderão ser seus patrões” (Bill Gates). "Qualidade significa fazer certo quando ninguém está olhando" (Henry Ford). “Sorria! Amanhã será pior” (Murphy).

2. Quando o átomo recebe energia, isso deixa seus elétrons excitados, que sobem alguns orbitais, mas logo caem por serem instáveis, isso libera a energia recebida na forma de ondulação eletromagnética. O espectro é a digital do átomo e com a freqüência mais intensa se calcula a sua temperatura.

Nas figuras a cima observe as setas, desenhe os fotos e indique com setas qual está sendo emitido e qual está sendo absorvido.

3. Em 1881 um astrônomo descobriu que na cauda do cometa Halley havia cianeto, gás altamente mortal. Quando o cometa passou próximo a Terra em 1910 o The New York Times publicou sobre o gás e houve medo do planeta passar por ele em 18/05. Depois foi explicado que a proporção não seria perigosa.

c = 3.108m/sh = 6,63.10-34J.s

picofT 1210.7,9

Dualidade onda-partícula

Espectroscopia

4. Um forno de micro-ondas usa frequência de 2.450 MHz, sabendo que mega(M) = 106. Demonstre que cada fóton destes tem 1,62.10-24 J de energia. Como você não pode usar uma calculadora nesta prova, então você pode aproximar os valores e obter uma resposta aproximada.

5. Um átomo pode ter o tamanho de 10-10 m, o que significa que em 1 mm tem 10 milhões de átomos enfileirados! Número semelhante à população da cidade de São Paulo. O tamanho do átomo é menor do que a luz visível, então usa-se raio-X para formar imagens de átomos. Demonstre que a energia desse fóton é aproximadamente 2.10-15 J.

Logo da IBM feito em 1989 com 35 átomos.

6. A luz emitida pelo Sol tem o pico de intensidade na frequência de 5,6.1014 Hz. Com isso, demonstre que a temperatura da superfície do Sol é cerca de 5.500 K, ou quase 6.000°C. Dica: aproxime os valores.

1. Um professor de Física afirma que a cabeça de seus alunos é basicamente um espaço vazio e que existem provas científicas desde 1911. Com base na figura a seguir, explique em que sentido ele está certo.

7. Um relógio tough solar possui pequenas placas de silício em seu visor para transformar energia solar em energia elétrica para o seu uso sob a luz e para recarregar a bateria que será usada no escuro.

Placas de silícioCite mais dois exemplos em que esse fenômeno fotoelétrico também é utilizado:

8. A seguir, está o esquema de funcionamento de uma usina de energia nuclear.

Para que serve a água no reator?

Para que serve a turbina?

Porque existe circuito primário e secundário?

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

Instruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges 2ª Prova de Física – 3º bimestre – 3º ano

Grandes pensadores: "Todo homem, por natureza, quer saber" (Aristóteles). "A realidade é uma ilusão, embora bastante persistente" (Albert Einstein). "Pensar é o trabalho mais pesado que há. Talvez seja essa a razão para tão poucos se dedicarem a isso" (Henry Ford).

1. Faz parte da onda bélgica de OVNIs a fotografia do "Triângulo Negro" avistado em 15/06/1990, na Valônia, Bélgica. Segundo análise espectroscópia da fotografia os pontos vermelhos luminosos emitem ferro em temperatura de estado de plasma.

Ou seria um helicóptero?Em 2011 o autor da foto, Patrick, confessou à TV RLT ser uma fraude usando um suporte com lâmpadas.

A espectroscopia consiste em abrir o _____________ da luz proveniente de um objeto para ______________ mais sobre ele. Para “abrir a luz” pode ser usado um prisma ou uma rede de difração (como a de um CD).

2. Na figura há um espectroscópio com um CD na caixa. O arco-íris visto será mais ou menos completo para cada fonte de luz. Complete as lacunas do texto:

3. No efeito fotoelétrico a luz da frequência específica que se refere a energia para mover os elétrons das camadas externas tem sua energia luminosa se tornando energia elétrica. Das imagens a seguir, circule aquela que não corresponde à este efeito:

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

Formulário

fhE

LegendaE = energia (J, joules)f = freqüência (Hz, hertz)t = tempo (s, segundos)λ = comprimento onda (m)v = velocidade (m/s)m = massa (Kg, quilograma)Q = quantidade de mov. (Kg.m/s)h = constante de Planck c = velocidade da luz

fv

O fóton é um pacotinho de onda eletromagnética, cuja freqüência depende da sua energia.

Efeito fotoelétrico

vmh

Qh

vmQ

2cmE c = 3.108m/sh = 6,63.10-34J.s

picofT 1210.7,9

Dualidade onda-partícula

Espectroscopia

Cite dois outros exemplos do uso da espectroscopia:

4. Na imagem a seguir há três robôs envidados para Marte, os 2 menores usam placas de energia solar como fonte de energia, o maior (Curiosity) usa um reator nuclear com plutônio capaz fornecer energia por 14 anos de funcionamento.

Qual é o efeito que gera energia aos menores?

Qual é o efeito nuclear que gera energia ao maior?

5. Desenhe os modelos atômicos de Dalton (1803), Thomson (1904) e Rutherford (1911).

Dalton Thomson Rutherford

6. Homer Simpson foi analisado com raios-X de comprimento de onda de 0,3 nm (0,3.10-9m), algo proporcional ao tamanho de átomos. A imagem dele mostra um cérebro do tamanho de uma noz... Demonstre que esse raio-X tem frequência de 1.1018 Hz e que a energia de cada fóton é de 6,63.10-16J.

7. A emissão de um raio-X exige maior energia e para isso uma ação em orbitais mais interiores ao átomo. Nas figuras a seguir há duas formas de produção de raios-X.

Radiação bremsstrählung (de freamento) Frequência maior

Radiação de colisãoFrequência menor

Raios-X são produzidos com tensões na ordem de mil volts, mas se quiséssemos produzir um raio-X por aquecimento? Suponha que tal frequência de pico fosse 5.1018Hz, mostre que a sua temperatura deveria ser de 48.500.000 Kelvin.

8. Sabemos que é cientificamente comprovado que a Mariana é um ser de luz, pelo menos emite luz infravermelha como todo mamífero, por ser de sangue quente. Supondo que um fóton emitido dela tenha 2.1012Hz, mostre que sua energia é 1,3. 10-21J.

Peter Higgs

Instruções: avaliação individual, sem consulta, sem calculadora e todas as questões devem ser resolvidas para serem aceitas. Cada uma das 8 questões vale 0,5 ponto, assim duas questões contam como seguro e podem substituir outras duas questões da prova.

Prof. Farlei Roberto Mazzarioli – www.farlei.netE. E. Prof. José Augusto Lopes Borges Prova de Física – 4º bimestre – 3º ano

1. (Vunesp) Em 1990 transcorreu o cinquentenário da descoberta dos "chuveiros penetrantes" nos raios cósmicos, uma contribuição da Física brasileira que alcançou percussão internacional (O Estado de S. Paulo, 21/10/90, p.30). No estudo dos raios cósmicos são observadas partículas chamadas píons. Considere um píon com carga elétrica +e se desintegrando (isto é, se dividindo) em outras duas partículas: um múon, com carga elétrica +e, e um neutrino. De acordo com o princípio da conservação da carga, o neutrino deverá ter carga elétrica:a) +2e b) -2e c) –e d) Nula e) +e

Grandes pensadores: "Calados não temos nem que repetir nem que explicar" (Ditado judaico). "Resolva o problema, não procure o culpado" (Ditado japonês). "A teoria sempre acaba, mais cedo ou mais tarde, assassinada pela experiência" (Albert Einstein). "Nossos fracassos são às vezes mais frutíferos que os nossos êxitos..." (Henry Ford).

7. Um próton é formado de três quarks, dois up e um down, enquanto o nêutron por um up e dois down, assim a carga do próton é +1 e a do nêutron 0 em relação a carga fundamental do elétron e. Bárions são formados de três quarks e mésons de um quark e um antiquark, os antiquarks possuem um traço sobre a letra, assim up é u e antiup é u. Veja o exemplo: p = próton = u u d = +⅔ + ⅔ -⅓ = +1 n = nêutron = u d d = +⅔ -⅓ -⅓ = 0

Agora, demonstre o valor da carga em relação a e das partículas:

= u u = p d π⁺ = u = d = u = n d d π⁻ = d u =

Ω⁺ = = s s s ρ⁺ = u =d Ω⁻ = s s s = ρ⁻ = d u =

8. Algumas dessas partículas são as responsáveis pelas forças existentes na natureza, responda, a seguir, o símbolo da força pedida.a) Força eletromagnética (luz): _____b) Força nuclear forte: _____

4. No dia 4 de julho de 2012 o CERN anunciou a descoberta do Bóson de Higgs, apelidado de partícula de Deus. Discuta qual a sua função na formação da matéria e sua utilidade para ciência.

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5. As descargas elétricas em tempestades, os raios, são elétrons que sobem ou descem das nuvens, a 2 km de altura. Como se proteger desse imenso fluxo de partículas elementares?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. O movimento do campo elétrico das partículas gera o campo magnético, que por sua vez interage com outras partículas dotadas de carga elétrica. Discuta sobre os supercondutores e como eles são usados em aceleradores de partículas.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nome: Nº: Série: Data : / / Valor: 3,0 pontos Nota:

2. Depois de 3 anos de Física e sendo esta a sua última prova de Física na escola, para pegar a sua “carta de alforria”, mostre que você aprendeu para que serve a física ao explicar a sua utilidade com argumentos científicos e inteligentes.

3. LEDs são Diodos Emissores de Luz, um tipo de semicondutor, algo que permite a condução da corrente elétrica em um sentido e no outro não. Os LEDs estão revolucionando a indústria, discuta sobre como os eles funcionam, a eficiência e essa revolução.

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Metodologia e programação básica

Apresenta-se aqui o método do parafuso, que busca integrar todo o conteúdo bimestral em ciclos de atividades do simples ao complexo com uso da zona de aprendizagem proximal por várias atividades em grupo antes das avaliações individuais. Este método tem as habilidades como eixo direcionador nos ciclos em uma visão em rede, por isso cada ciclo a seguir contempla todas as habilidades citadas no objetivo, que, progressivamente, vão se aprofundando. Assim contempla-se o suficiente da proposta em cada bimestre com os recursos e os imprevistos do nosso contexto. Tal método é melhor descrito neste formato plano e não em padrões convencionais.

Programação das atividades básicas em ciclos no método do parafuso1º. Explicação: apresentação inicial e discussão do objetivo, focalizando aplicações no cotidiano e na história da humanidade. Demonstração de experimentos simples e vídeos do YouTube por meio do projetor, ou via celular dos alunos com links no grupo do Facebook. Duração: 2 aulas.2º. Palavra-chave: um resumo de 4 ou 5 linhas, mais um desenho, sobre cada uma das palavras-chave referente ao conteúdo bimestral. Tal palavra-chave e a sua respectiva página no livro Conexões com a Física. Duração: 2-3 aulas.3º. Exercícios: exercícios resolvidos na lousa junto com o professor. Os conceitos já foram desenvolvido na palavra-chave e usa-se o Formulário de Física disponível em www.farlei.net, instrumento que, junto com as palavras-chave, economiza cópia de conteúdo. Duração: 4 aulas.4º. Apostila: desenvolvimento da apostila (Caderno do Aluno) sobre uma forma global para que seja contextualizada à este método. Os alunos começarão a fazer em casa, como tarefa, no que for possível, e em sala será trabalhada em grupos e com pesquisa. Duração: 2 aulas.5º. Desafios: elaboração de provas dos anos anteriores ou listas de exercícios em grupos com pesquisa no livro. Duração: 1-2 aulas.6º. Aventuras: pesquisas dirigidas com o livro e/ou pela internet, no laboratório ou em sala de aula com os celulares. Estas existirão conforme necessidade e possibilidade, podendo resultar trabalhos escritos, experimentos realizados pelos alunos e/ou seminários. Duração: 2-4 aulas.7º Provas: já encerrado as notas de Atividades e Interatividade ocorrerão revisão e exercícios para as Provas 1 e 2, a aplicação destas, correção da Prova 1, finalizando com revisão e exercícios para a Prova 2, que será da mesma matéria. Duração: 4-6 aulas.

Recursos Livro Conexões com a Física, Editora Moderna, volumes 1, 2 e 3.Um Formulário de Física por aluno, disponível em www.farlei.net. Laboratório de informática, projetor de slides e caixas de som.Celulares dos próprios alunos com acesso direto a internet.Impressão de duas provas por bimestre para cada aluno.Um cérebro funcional por aluno e disposição para ser gente.

Tabela da nota de Atividades por número máximo de vistosNota 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0,0 0 0 0 0 0 0-1 0-1 0-1 0-1

0,5 1 1 1 1 1-2 2-3 2-3 2-3 2-3

1,0 2 2 2 2-3 3-4 4-5 4-5 4-6 4-6

1,5 3 3 3-4 4-5 5-6 6-7 6-8 7-9 7-9

2,0 4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 10-12

Tabela da nota de Interatividade de referência para os alunosNota Critérios padronizados para definir a nota de Interatividade.

0,0 Indiferente às atividades propostas e/ou limita-se ao plágio dos colegas.

0,5 Atitude individual fraca e não sustentável na interação com o grupo.

1,0 Desenvolve um trabalho individual mediano e pouca ação em conjunto.

1,5 Faz todo o proposto, mas não consegue puxar o geral do grupo para cima.

2,0 Faz todo o proposto e incentiva o grupo sendo exemplo de produtividade.

A nota bimestral é a somatória que varia de 0 a 10, sendo 5 pontos suficiente. Alunos ingressos no meio do bimestre ou com déficit intelectual a somatória da nota será um caso especial.

O aluno deve conquistar 20 pontos nos 4 bimestres para ser aprovado na disciplina ou apresentar progressão satisfatória perto disso.

Elementos constituintes da nota

Atividades: realizadas em sala de aula no caderno, apostila, tarefas, trabalhos... São carimbadas e estes vistos aplicados à tabela a seguir. Valor: 2,0 pontos.

Interatividade: avaliação da produtividade com base na nota das atividades e na sugestão de nota mais coerentes dos alunos. Valor: 2,0 pontos.

Prova 1: individual, sem consulta e dissertativa com 8 questões de todo o conteúdo bimestral com fórmulas de subsídio. Seguro: 2 das 8 questões da prova são de estepe, para um bom equilíbrio do tempo. Valor: 3,0 pontos.

Prova 2: como a anterior e no mesmo conteúdo como uma recuperação, mas integrada ao conjunto para reforçar e recuperar. Se houver um simulado da escola este será a “Prova 2”. Valor: 3,0 pontos.

Substitutiva: Substituíra a menor das notas anteriores, se for maior. Trata-se de usar a maior nota da Prova 1 ou Prova 2, no valor de dois terços desta para substituir a menor nota entre qualquer uma das anteriores. Valor: 2,0 pontos.

Sistema de avaliação neste método

Como funciona a recuperação integrada?As recuperações contínua e paralela já estão integradas ao conjunto de avaliações ao lado. Isto devido às estratégias: cada uma das avaliações aborda todo o conteúdo; cada forma de avaliação contém “amortecimentos” que permitem superar as falhas na aprendizagem, tais como questões de estepe nas provas e a não linearidade da tabela de vistos; a substitutiva garante o fator de ser uma recuperação haver duas provas de igual conteúdo e resolve o problema de falta se ocorrem em uma única prova.

O aluno tem o direito de cumprir todos os seus deveres de participar, estudar, se esforçar e respeitar, sendo gente em tempo integral. A nota é o resultado do esforço do aluno, o seu prêmio ou a colheita desagradável. O professor é o árbitro e não o autor.