FQA2-1aProva-v1

8/14/2019 FQA2-1aProva-v1

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Fsica e Qumica A Ano 2

Curso Cientfico - Humanstico de Cincias e Tecnologias

Movimentos na Terra e no Espao

Ano Lectivo 2009/2010 Catarina Santospg.1/5

ESCOLA SECUNDRIA DA QUINTA DAS FLORES

Teste de Avaliao de Conhecimentos

22 de Outubro 2009

NOME: _________________________________________________________ 11. Ano Turma B N. ___

Nas questes que envolvam escolha mltipla ou verdadeiro/falso deve indicar na sua folha de prova aopo de modo legvel.

Nos itens em que pedido o clculo de uma grandeza, apresente todas as etapas de resoluo,explicitando todos os clculos efectuados e apresentando todas as justificaes e/ou conclusessolicitadas.

TABELA DE CONSTANTES

Mdulo da acelerao gravtica de um corpo junto superfcie da Terra = 102

Massa da Terra = 5,98 1024

Constante de Gravitao Universal = 6,67 101122

Velocidade de propagao da luz no vcuo = 3,00 1081

FORMULRIO

Trabalho realizado por uma fora constante, , que actuasobre um corpo emmovimento rectilneo ...................................................................................................d- mdulo do deslocamento do ponto de aplicao da fora - ngulo definido pela fora e pelo deslocamento

=

Energia cintica de translao .....................................................................................m - massav- mdulo da velocidade

=

Energia potencial gravtica em relao a um nvel de referncia ..................................m - massag - mdulo da acelerao gravtica junto superfcie da Terrah - altura em relao ao nvel de referncia considerado

=

Teorema da energia cintica ........................................................................................W- soma dos trabalhos realizados pelas foras que actuam num corpo, num determinadointervalo de tempoEc - variao da energia cintica do centro de massa do corpo, no mesmo intervalo de tempo

=

Lei da Gravitao Universal ..........................................................................................Fg - mdulo da fora gravtica exercida pela massa pontual m1 (m2) na massa pontual m2 (m1)G - constante de gravitao universalr- distncia entre as duas massas

= 122

2. Lei de Newton ........................................................................................................ - resultante das foras que actuam num corpo de massa m - acelerao do centro de massa do corpo

=


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1. Leia atentamente o texto seguinte e, com base nele responda s questes seguintes:GPS (Global Positioning System) (Sistema de Posicionamento Global)

O GPS um sistema de posicionamento geogrfico que nos d as coordenadas de um lugar na Terra,

desde que tenhamos um receptor de sinais de GPS. Este sistema foi desenvolvido pelo Departamento de Defesa

Americano para ser utilizado com fins civis e militares.

A nossa posio sobre a Terra referenciada em relao ao equador e ao meridiano de Greenwich e

traduz-se por trs nmeros: a latitude, a longitude e a altitude. Assim para saber a nossa posio sobre a Terra

basta saber a latitude, a longitude e a altitude. Por exemplo, os aeroportos tm as trs coordenadas bem

determinadas, que alis esto escritas em grandes cartazes perto das pistas, e os sistemas automticos de

navegao area utilizam esta informao para calcular as trajectrias entre aeroportos.

Hoje em dia possvel haver um sistema de posicionamento global devido utilizao dos satlites

artificiais. So ao todo 24 satlites que do uma volta Terra em cada 12 horas e que enviam continuamente

sinais de rdio. Em cada ponto da Terra esto sempre visveis quatro satlites e com os diferentes sinais desses

quatro satlites o receptor GPS calcula a latitude, longitude e altitude do lugar onde se encontra.

Retirado do stiohttp://www.cienciaviva.pt/latlong/anterior/gps.asp

1.1- Classifique as afirmaes seguintes como verdadeiras (V) ou falsas (F).

A- Os satlites do sistema GPS tm um perodo de rotao igual ao perodo da Terra em torno do seu eixo.

B- Qualquer receptor GPS, superfcie da Terra, s pode captar sinais de satlites que se encontrem no seu

horizonte.C- O mtodo de triangulao um mtodo de clculo que permite localizar qualquer ponto na Terra a partir

da velocidade de propagao da luz.

D- No sistema GPS, os satlites encontram-se em rbitas com diferentes distncias ao centro da Terra.

E- No sistema GPS, para obter a localizao exacta de um receptor superfcie da Terra suficiente a

informao proveniente de trs satlites.

F- A tecnologia GPS no tem qualquer aplicao prtica no dia-a-dia.

G- Os satlites do sistema GPS transportam consigo relgios atmicos de preciso.

H- noite o sistema GPS no funciona.

1.2- Para alm de permitir a localizao de qualquer ponto do nosso Planeta, o GPS tem outras aplicaes.

Indique trs delas.

1.3- Na ltima frase do texto referido que Em cada ponto da Terra esto sempre visveis quatro satlites e

com os diferentes sinais desses quatro satlites o receptor GPS calcula a latitude, longitude e altitude do lugar

onde se encontra.

Explique a necessidade de existir um quarto satlite.

1.4- A distncia entre um satlite e um receptor GPS de 2,7x107 m. Qual o tempo, em milissegundos, que o

sinal demora a propagar-se, desde o satlite at ao receptor?
http://www.cienciaviva.pt/latlong/anterior/gps.asphttp://www.cienciaviva.pt/latlong/anterior/gps.asphttp://www.cienciaviva.pt/latlong/anterior/gps.asphttp://www.cienciaviva.pt/latlong/anterior/gps.asp


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2. Um piloto de um avio largou um caixote com mantimentos sobre um acampamento. Quando chegou base,

afirmou que o caixote tinha cado em linha recta enquanto, que no posto de controlo, visualizaram a queda do

caixote segundo uma parbola. Quem que tinha razo? Justifique.

3. Na Fig.1 est representado o grfico da velocidade em funo do tempo, do movimento de um corpo de massa

2,0 kg, que descreve uma trajectria rectilnea.

3.1- Indique o(s) intervalo(s) de tempo em que a fora que actua sobre o corpo tem o sentido do

movimento e este tem sentido negativo.

3.2- Indique o(s) intervalo(s) de tempo em que a fora que actua sobre o corpo tem sentido oposto ao do

movimento e este tem sentido negativo.

3.3- Indique o(s) intervalo(s) de tempo em que a fora que actua sobre o corpo nula.

3.4- Represente, graficamente, a acelerao em funo do tempo para os cinco segundos do movimento.

3.5- Determine o mdulo do deslocamento total do corpo durante os 5,0s.

3.6- Caracterize o vector fora no intervalo de tempo ]2,0 ; 3,0[s.

4. O planeta ano Pluto descoberto em 1930 j foi considerado o membro mais afastado do nosso sistema

solar. Pode-se considerar que tem uma rbita circular, em torno do Sol, de raio 6 bilies de quilmetros

(6,0x1012 m). Em 2003, um novo planeta ano, Eris, foi descoberto. Tem aproximadamente massa igual de

Pluto mas, uma rbita circular, em torno do Sol, cujo raio de 10,5 bilies de quilmetros (10,5x1012 m).

Qual a opo (de A a D) que melhor d a estimativa da razo:

(A) 0,33

(B) 0,57

(C) 1,75

(D) 3,06

(Seleccione a opo correcta)

-4,00

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

v(m/s)

t(s)

Fig. 1


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5. Das seguintes afirmaes indique as falsas e corrija-as.

(A)O conceito de fora resulta da interaco entre dois corpos.

(B)A interaco gravtica ou gravitacional s actua entre os corpos com massas significativamente elevadas,

sendo sempre atractiva.

(C)A interaco electromagntica responsvel pelos movimentos dos astros, pelas mars, como pela

reteno da atmosfera e dos mares superfcie terrestre.

(D)As interaces electromagntica e, gravitacional, tm alcance ilimitado.

(E)Das quatro interaces fundamentais, a que apresenta o valor da intensidade relativa mais baixo e

interaco electromagntica.

(F)A interaco nuclear fraca responsvel pela coeso do ncleo atmico.

(G)A interaco nuclear forte responsvel pelo decaimento radioactivo de certos tomos como o urnio, pois

consegue transformar protes do ncleo atmico em neutres.

(H)As interaces nucleares, forte e fraca, tm alcance muito reduzido.

6. A Fig. 2 mostra um bloco com uma massa de 3,0 kg a descer um plano inclinado. A fora de atrito, entre o a

superfcie do bloco e o plano inclinado vale 0,70 N.

6.1- Onde est aplicada a fora que constitui um par aco - reaco com o peso do bloco? Caracterize-a.

6.2- Determine o mdulo da componente do peso na direco do plano inclinado.

6.3- Calcule o mdulo da acelerao do movimento do bloco.

6.4- Se o bloco escorregar 5,0 m, que velocidade consegue atingir quando chega base? (Para resolver

esta questo recorde o que aprendeu no 10 ano sobre energia mecnica).

7. Leia o texto: Mal os passageiros entrem no autocarro e a porta se feche, estiquemos bem os msculos demodo a manterem-se assim durante o arranque. Quando se aproximar uma paragem estiquem-se de novo

todos os msculos. Se duvidarmos da nossa boa musculatura devemos agarrar-nos a um dos vares do

autocarro ou s argolas que, para esse fim, existem um pouco acima das nossas cabeas. Em qualquer dos

casos devemos manter-nos bem solidrioscom o veculo.

Explique a necessidade de nos mantermos solidrios com o veculo quando este arranca ou trava.

Fig. 2

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8. Para investigar se dois corpos com massas diferentes experimentam a mesma acelerao em queda livre, um

grupo de alunos fez a montagem representada na Fig. 3.

As esferas foram largadas de uma altura previamente definida. Foram feitas as

medies necessrias para estudar o problema sendo os valores registados na

tabela seguinte:

EsferasDimetro

(m)

t1 (s)

Tempo depassagem daesfera pela

clula inferior

Valormdiode t1

V0(ms-1)

Vf (ms-1)

Velocidade daesfera ao passar

pela clulainferior

t2 (s)

Tempo depassagem da

esfera entre asduas clulas

Valormdiode t2

am(ms-2)

A(massamaior) 1,50 x 10

-2

3,800x 10-3A 0 C

3,992 x 10-1E G3,801x 10-3 3,990 x 10-1

3,800x 10-3 3,991 x 10-1

B(massamenor)

1,30 x 10-2

3,100x 10-3B 0 D

3,972 x 10-1F H3,100x 10-3 3,973 x 10-1

3,000x 10-3 3,974 x 10-1

8.1- Um corpo diz-se em queda livre quando sobre ele actua apenas a fora gravtica.

8.1-1. Represente atravs de vectores, num dado instante, a fora gravtica, a velocidade e a aceleraode um corpo em queda livre.

8.1-2. Das grandezas fsicas referidas na alnea anterior qual delas varia com o tempo? Justifique.

8.1-3. Justifique a seguinte afirmao: A Estao Espacial Internacional est em queda livre.

8.2- Mostre que a acelerao adquirida por corpos em queda livre independente da sua massa.

8.3- Complete a tabela, indicando os valores de A, B, C, D, E, F, G e H, e diga se os resultados

experimentais esto concordantes com a resposta que deu na alnea 8.2-? Apresente todos os

clculos que efectuar.

8.4- Sabendo que o valor tabelado para a acelerao da gravidade 9,8 ms-2

, determine o erro relativo empercentagem (erro percentual) associado. O que conclui quanto exactido do valor calculado?

Justifique.

BOM TRABALHO!

Cotao (para 200 pontos):

Questo 1.1 1.2 1.3 1.4 2. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 4 5 6.1 6.2 6.3 6.4 7. 8.1-1. 8.1-2. 8.1-3. 8.2 8.3 8.4

Cotao 8 6 8 8 9 5 5 5 8 8 8 9 9 8 9 9 9 9 9 8 8 10 15 10

Fig. 3

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