T1 15 10_2014_v1

Teste Sumativo de FQA | 11º A | 15.OUTUBRO.2014 | Página 1 de 10

ESCOLA SECUNDÁRIA DE CASQUILHOS

1.º teste sumativo de FQA | 15. OUTUBRO. 2014 Versão 1

11.º Ano | Turma A | Professor: Maria do Anjo Albuquerque Duração da prova: 90 minutos.

Este teste é constituído por 10 páginas e termina na palavra FIM

NOME: N.º 1

Classificação Professor Encarregado de Educação

TABELA DE CONSTANTES

Velocidade de propagação da luz no vácuo c = 3,00 × 108 m s-1

Módulo da aceleração gravítica de um corpo junto à superfície da Terra

Constante de Gravitação Universal G = 6,67 × 10-11 N m2 kg-2

Raio da Terra = 6,4 × 106 m

Massa da Terra = 5,98 × 1024 kg

FORMULÁRIO

• velocidade média……………....................................................................................................

– velocidade média

– deslocamento

– intervalo de tempo

• rapidez média……………...........................................................................................................

– rapidez média

– distância percorrida


• aceleração média…………........................................................................................................

– aceleração média

– vetor


• Trabalho realizado por uma força constante, r, que atua

sobre um corpo em movimento retilíneo............................................................................... W = Fr d cos Fr – módulo da força resultante d – módulo do deslocamento do ponto de aplicação da força

– ângulo definido pela força e pelo deslocamento

• Lei da Gravitação Universal ................................................................................................

– módulo da força gravítica exercida pela massa pontual MT na massa pontual m ou vice versa G – constante de Gravitação Universal r – distância entre as duas massas


• 2.ª Lei de Newton....................................................................................................................... Fr = m a Fr – valor da resultante das forças que atuam num corpo de massa m a – valor da aceleração do centro de massa do corpo • Equações do movimento retilíneo uniforme………………………………………………........ x = x0 + vt x – valor (componente escalar) da posição v – valor (componente escalar) da velocidade v t – tempo

• Peso de um corpo....................................................................................................................... P = m g P – valor do peso de um corpo de massa m g – valor da aceleração da gravidade

1. O Sistema de Posicionamento Global (GPS) compreende 24 satélites, cada um com 5 m de

comprimento, em órbita a uma altitude de cerca de 22 000 km. Pode ser usado para determinar a

posição de um objeto com uma incerteza de cerca de 10 metros. Cada satélite tem um relógio a bordo

que mede o tempo com uma precisão extraordinária, e um emissor, que transmite sinais para a Terra.

Num dado local, um recetor do GPS deteta o sinal enviado e determina a distância que o separa do

satélite a partir do conhecimento do tempo de viagem do sinal.

Por triangulação do sinal de três satélites, determina a sua posição.

O Sistema de Posicionamento Global tem múltiplas aplicações na vida quotidiana.

1.1. Refira duas aplicações do GPS.

1.2. Indique o tipo de relógio existente nos satélites do GPS.

1.3. Determine o tempo que o sinal emitido por um satélite, que está na vertical do recetor, demora a

ser detetado por este.

2. A treinadora de uma equipa de futebol feminino assiste aos jogos na zona do banco de suplentes, em

constante agitação. Frequentemente dá passos de um lado para outro, tentando conseguir melhores

ângulos de visão. A figura seguinte representa as suas abcissas de posição ao longo de 10 minutos de

jogo.


2.1. Determine a rapidez média e o módulo da velocidade média da treinadora durante os 10 minutos

representados.

2.2. Selecione a única opção que apresenta as características do deslocamento da treinadora entre A e

D.

(A) Horizontal, da esquerda para a direita e de módulo 10 metros.

(B) Horizontal, da direita para a esquerda e de módulo 50 metros.

(C) Horizontal, da esquerda para a direita e de módulo 60 metros.

(D) Horizontal, da direita para a esquerda e de módulo 55 metros.

3. Os gráficos posição-tempo são uma forma eficaz de descrever o movimento de uma partícula num

dado intervalo de tempo.

O gráfico mostra como variou a posição de uma partícula com movimento retilíneo no intervalo de

tempo [0; 12] s.

Selecione a opção correta.

(A) O valor algébrico do deslocamento da partícula durante os 12 s do movimento é 2 m.

(B) A partícula nunca inverte o sentido.

(C) Dos 6 s aos 12 s o deslocamento é nulo.

(D) A distância percorrida pela partícula em 12 s é 10 m.


4. Na Física contemporânea, todos os fenómenos podem ser descritos pelas quatro forças fundamentais:

Associe um número da coluna 1 a uma letra da coluna 2 de modo a obter correspondências corretas.

Coluna 1 Coluna 2

I) A existência de núcleos atómicos é uma manifestação de …

II) A atração entre a Terra e o seu satélite natural é uma

manifestação de …

III) A queima de combustíveis fósseis é uma manifestação de …

IV) A força de atrito que se estabelece entre duas superfícies é uma


V) A transformação de um protão em um neutrão é uma


(A) Força nuclear forte

(B) Força eletromagnética

(C) Força nuclear fraca

(D) Força gravitacional

5. Os astronautas que pisaram a Lua sentiram grande diferença entre a força que sentiam na Terra e a que

sentiam na Lua.

5.1. Determine a força que atua num astronauta, com 75 kg de massa, que se encontra na superfície da

Lua.

Dados: mLua = 7,35 × 1022

kg rLua = 1,74 × 106 m

5.2. Selecione a alternativa que contém os termos que completem corretamente a seguinte afirmação.

A intensidade da força que atua no astronauta ____ quando a sua distância ao centro da Lua ____.

(A) quadruplica … duplica.

(B) quadruplica … se reduz a metade.

(C) duplica … se reduz a metade.

(D) duplica … duplica.

6. Selecione o diagrama que representa o par de forças que resultam da interação Terra-Lua.


7. Uma caixa é colocada sobre uma mesa horizontal, ficando em repouso. A caixa fica submetida a duas

forças: a força com que a Terra atrai a caixa ( caixaTerraF /

) e a reação da mesa sobre a caixa ( caixamesaF /

).

Selecione a afirmação verdadeira.

(A) A força que constitui par ação-reação com caixaTerraF /

está aplicada no tampo da mesa.

(B) As forças caixaTerraF /

e caixamesaF /

constituem um par ação-reação.

(C) As forças caixaTerraF /

e caixamesaF /

têm a mesma intensidade.

(D) A força que constitui par ação-reação com caixamesaF /

está aplicada no centro da Terra.

8. Assinale a opção correta.

Um corpo estava sujeita à ação de uma resultante das forças não nula. Em determinado instante, todas

as forças que atuavam no corpo deixaram de existir. Nesse instante:

(A) O corpo vai ganhar velocidade, pois está livre.

(B) O corpo pára instantaneamente.

(C) O corpo começa a travar lentamente até que pára.

(D) O corpo passa a mover-se em movimento retilíneo com velocidade constante.

9. Duas forças 1F

e 2F

são aplicadas num corpo cuja massa é 8,0 kg, sendo 1F

mais intensa que 2F

. As

forças podem atuar na mesma direção e sentido ou na mesma direção e sentidos opostos. Nas figuras

seguintes estão representadas as situações A e B, sendo o atrito desprezável.

Na situação A, o corpo adquire uma aceleração de módulo 0,50 m s-2

e na situação B o valor da

aceleração é 0,40 m s-2

.

9.1. Sejam F1 e F2 as intensidades das forças 1F

e 2F

.

Selecione, das opções que se seguem, a que traduz uma relação correta.

(A) F1 + F2 = 8,0 × 0,40

(B) F1 - F2 = 8,0 × 0,40

(C) F1 - F2 = 8,0 × 0,50

(D) F2 - F1 = 8,0 × 0,50

9.2. Admita que o corpo parte do repouso nas situações A e B.

Selecione, dos gráficos que se seguem, o que melhor poderá traduzir o valor da velocidade do

corpo nas situações A e B, ao fim de t segundos de movimento.


10. Um pequeno corpo de massa m desce um plano inclinado com velocidade constante.

Das afirmações seguintes, selecione a única alternativa correta.

(A) Não há atrito entre o corpo e o plano e a reação normal tem menor intensidade que o peso do

corpo.

(B) Há atrito entre o corpo e o plano e a reação normal tem uma maior intensidade que o peso do

corpo.

(C) Há atrito entre o corpo e o plano e a reação normal tem intensidade inferior ao peso do corpo.

(D) Não há atrito entre o corpo e o plano e a reação normal tem intensidade igual ao peso do corpo.

11. O gráfico, a seguir apresentado, representa a valor da velocidade de uma partícula durante 25

segundos do seu movimento, em função do tempo.

11.1. Descreva o movimento da partícula durante o intervalo de tempo referido.


11.2. Para o intervalo de tempo [0; 25[ s, determine o espaço percorrido e o valor do deslocamento

ocorrido.

12. A um corpo com uma massa de 20 kg, foi aplicada uma força cuja intensidade varia de acordo com o

gráfico seguinte.

Sabendo que a velocidade do corpo aos 20 s é 35 m s-1

, responda às questões.

12.1. Selecione a opção que completa corretamente a afirmação.

No intervalo de tempo [10; 30] s, a aceleração do corpo é constante, de valor ______, e a velocidade no

instante 10 s é ______.

(A) [. .. ] 1,7 ms-2

[. .. ] 10 ms-1

.

(B) [. .. ] 2,5 ms-2

[. .. ] 20 ms-1

.

(C) [. .. ] 1,7 ms-2

[. .. ] 20 ms-1

.

(D) [. .. ] 2,5 ms-2

[. .. ] 10 ms-1

.

12.2. Selecione, entre as opções seguintes, a que permite calcular a aceleração adquirida por um corpo

com o triplo da massa do corpo do exercício anterior, ao qual é aplicada a mesma força (do

intervalo de tempo [10; 30] s).

(A) 12 3aa

(B) 12 6aa

(C) 123

1aa

(D) 126

1aa


13. Quando os alunos chegaram à escola encontraram no chão, junto à portaria, uma caixa. Um

funcionário deslocou durante o percurso esta caixa de três maneiras diferentes, no entanto exerceu

sempre a mesma força de intensidade 300 N.

13.1. Selecione a única alternativa que permite obter uma afirmação correta. Considere o atrito

desprezável.

" A relação entre as intensidades da força de reação normal, exercida pelo solo sobre a caixa é…"

(A) menor na situação 3 e maior na situação 1.

(B) menor na situação 1 e maior na situação 3.

(C) menor na situação 1 mas igual nas situações 2 e 3.

(D) menor na situação 2 e superior na situação 3.

13.2. Calcule o valor da força eficaz para a situação 1.

14. Dois alunos do 11º ano, o João e o Miguel discutem perante uma questão problema colocada pela

professora de FQA durante a aula. O João diz que é preciso aplicar constantemente uma força num

corpo para que este se mantenha em movimento. O Miguel afirma que a resultante das forças que atua

sobre um corpo pode ser nula e o corpo continuar em movimento. A atividade de laboratório que se

seguiu permitiu concluir que apenas um deles tinha razão.

A professora usou um sensor de movimento, um carrinho, um fio, uma roldana, um corpo suspenso e

uma calculadora gráfica.

14.1. Selecione, de entre os esquemas das montagens experimentais de I a V, aquele que terá sido feito

pela professora para montar o carrinho com o corpo suspenso.


14.2. Fundamente a escolha feita na alínea anterior, indicando:

- as razões que levaram a eliminar as restantes opções;

- em que medida a montagem experimental selecionada é a adequada à concretização da experiência;

- as forças que atuaram sobre o carrinho, antes e depois do embate do corpo B com o solo;

- o(s) tipo(s) de movimento do carrinho, ao longo do percurso considerado.

14.3. Com os dados fornecidos pelo sensor, a professora obteve o gráfico da velocidade em função do

tempo a seguir apresentado.

Com base nele selecione o gráfico, posição tempo, que representa o movimento do carrinho no

referido percurso.


FIM

Questões 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 3 4 5.1 5.2 6 7 8 9.1 9.2 10

Cotação 6 5 10 10 5 6 10 10 8 8 8 8 8 8 8

Questões 11.1 11.2 12.1 12.2 13.1 13.2 14.1 14.2 14.3 Total

Cotação 10 10 8 8 8 10 5 15 8 200

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