1 Ficha de Avaliao de Conhecimentos

Turma: 11A

Fsica e Qumica A - 11Ano

Professora Paula Melo Silva

Data: 9 de outubro 2015 Ano Letivo: 2015/2016

135 min + 15 min

1. Leia atentamente o seguinte texto:

O recetor GPS utilizado nos carros uma parte do chamado sistema GPS (Global Positioning System), que foi criado e controlado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos da Amrica. A finalidade do GPS determinar a posio de um objeto localizado na superfcie da Terra dando as trs dimenses: longitude, latitude e altitude. O sistema GPS pode ser descrito em termos de trs componentes: a espacial, a de controlo e a do utilizador. A componente espacial constituda por 24 satlites com relgios atmicos, que descrevem rbitas circulares em torno da Terra, com um perodo orbital de 12 h, distribudos em 6 planos orbitais.

1.1. Indique, com base na informao contida no texto, o nmero de voltas em torno da Terra que um satlite do sistema GPS efetua durante uma semana. (5 pontos)

1.2. Escreva um texto no qual explique, com base na informao acima fornecida, como o sistema GPS determina a localizao de um recetor GPS num determinado local, referindo-se s diferentes componentes e ao processo usado para determinar a localizao do recetor GPS. (15 pontos)

1.3. Considere um satlite que descreve uma trajetria circular, em volta da Terra, com velocidade de mdulo constante e as grandezas vetoriais fora, velocidade e acelerao associadas a esse movimento. Selecione o esquema que pode representar estas grandezas quando o satlite passa no ponto P da trajetria descrita. (5 pontos)

1.4. De acordo com o texto, a finalidade do GPS determinar a posio de um objeto superfcie da Terra dando as trs dimenses: longitude, latitude e altitude. Tendo em conta a natureza destas dimenses, selecione a alternativa correta. (5 pontos)

(A) A latitude medida em relao ao Equador da Terra.

(B) A latitude medida em relao ao semimeridiano de Greenwich.

(C) Cada local, na superfcie da Terra, est a uma latitude diferente.

(D) Pode localizar-se uma cidade conhecendo apenas a sua longitude.

1.5. Um sinal eletromagntico proveniente de um satlite GPS demora 75,0 ms a chegar ao recetor.

1.5.1. Determine a distncia do recetor ao satlite. (5 pontos)

1.5.2. Dado que o satlite do sistema GPS se encontra a orbitar a 20000 km da superfcie terrestre indique o motivo pelo qual o valor calculado na alnea anterior no seja esse.

1.6. O texto refere que os satlites do sistema GPS esto equipados com relgios atmicos. Refere a vantagem do uso dos mesmos. (5 pontos)

2. Um carro move-se horizontalmente ao longo de uma estrada com velocidade de mdulo varivel e descreve uma trajetria retilnea. O grfico representa a sua posio relativamente a um marco quilomtrico, em funo do tempo.

2.1. Classifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as afirmaes seguintes. (10 pontos)

(A) A velocidade do carro variou no intervalo de tempo [0,0; 1,0] s.

(B) O carro moveu-se no sentido positivo da trajetria no intervalo de tempo [2,0; 3,0] s.

(C) O movimento do carro foi uniformemente retardado no intervalo de tempo [3,0; 4,0] s.

(D) O movimento do carro foi uniforme no intervalo de tempo [1,0; 2,0] s.

(E) O valor da velocidade do carro negativo no intervalo de tempo [3,0; 4,0] s.

(F) A distncia que separa o carro do marco quilomtrico mxima no intervalo de tempo [1,0; 2,0] s.

(G) A distncia percorrida pelo carro, no intervalo de tempo [0,0; 1,0] s, maior do que no intervalo de tempo [2,0; 3,0] s.

(H) O mdulo da velocidade do carro, no intervalo de tempo [2,0; 3,0] s, maior do que no intervalo de tempo [3,0; 4,0] s.

2.2. Calcule o valor do deslocamento do carro nos 4 segundos do movimento. (5 pontos)

2.3. Calcule a distncia percorrida pelo carro nos 4 segundos do movimento. (5 pontos)

2.4. Admita que, no intervalo de tempo [0,0; 1,0] s, a lei do movimento do carro :

x = 2,0 t 2 + 12,0 t + 15,0 (SI).

2.4.1. Calcule o mdulo da velocidade do carro no instante 0,4 s e indique a direo e o sentido da velocidade nesse instante. (10 pontos)

2.4.2. Selecione o grfico que melhor traduz a fora aplicada no carro, em funo do tempo, no intervalo [0,0; 1,0] s. (5 pontos)

3. Considere uma roda que, tendo apenas movimento de rotao em torno do seu eixo, efetua 150 rotaes, em cada minuto, durante um determinado intervalo de tempo.

3.1. Calcule o mdulo da velocidade angular da roda, em radianos por segundo, no intervalo de tempo considerado. (5 pontos)

(A) 150 rad/s

(B) 2,5 rad/s

(C) 15,7 rad/s

(D) 5,2 rad/s

3.2. Na figura esto representados essa roda e dois pontos, P e Q, de um dos seus raios.

3.2.1. O mdulo da acelerao do ponto Q, no intervalo de tempo considerado, : (5 pontos)

(A) superior ao mdulo da acelerao do ponto P.

(B) inferior ao mdulo da acelerao do ponto P.

(C) igual ao mdulo da acelerao do ponto P, sendo ambos nulos.

(D) igual ao mdulo da acelerao do ponto P, sendo ambos diferentes de zero.

3.2.2. A velocidade angular do ponto P, no intervalo de tempo considerado, : (5 pontos)

(A) igual do ponto Q.

(B) superior do ponto Q.

(C) inferior do ponto Q.

(D) nula.

4. Observe o grfico representativo do movimento de um automvel em manobras numa pista retilnea.

4.1. O automvel movimentou-se no sentido positivo nos intervalos: (5 pontos)

(A) [24, 30]s e [30, 36]s

(B) [0, 12]s e [27, 36]s

(C) [12, 18]s

(D) [24, 27]s e [27,36]s

4.2. O automvel esteve parado nos intervalos: (5 pontos)

(A) [18, 24]s

(B) [12, 18]s

(C) [12, 27]s

(D) O automvel nunca esteve parado

4.3. O automvel movimentou-se com movimento retilneo uniformemente acelerado nos intervalos: (5 pontos)

(A) [24, 30]s e [30, 36]s

(B) [0, 12]s e [27, 36]s

(C) [12, 18]s e [27, 36]s

(D) [12, 27]s

4.4. Caracterize o vetor acelerao do movimento para o intervalo de tempo [12, 18] segundos (10 pontos).

4.5. Calcule o valor da distncia percorrida e o valor do deslocamento do automvel nos 36 segundos do movimento. (15 pontos)

5. Dois automveis, um Ferrari e um Porsche, deslocam-se atrs um do outro quando se aproximam de um semforo que muda para vermelho. Neste instante, o Ferrari encontra-se 30 m frente do Porsche e a 50 m do semforo. Ambos iniciam uma travagem de acordo com o grfico seguinte:

Indique, justificando com os clculos que considerar adequados, se existiu choque entre os dois carros. (15 pontos)

6. Newton contribuiu para o estudo do movimento dos corpos na Terra, formulando leis que esto referidas na sua obra Principia. O grfico representa a componente, num eixo Ox, da velocidade, vx, de um homem que se desloca numa trajetria retilnea horizontal, em funo do tempo, t.

6.1. Selecione a alternativa que permite obter uma afirmao correta. A velocidade do homem muda de sentido no instante... (5 pontos)

(A) t = 20 s.

(B) t = 25 s.

(C) t = 35 s.

(D) t = 40 s.

6.2. Selecione a alternativa que contm a expresso da lei das velocidades, para o intervalo de tempo [0, 10] s. (5 pontos)

(A) vx = 0,1t.

(B) vx = 1,0 0,1t.

(C) vx = 1,0 + 0,1t.

(D) vx = 0,1t.

6.3. Indique entre que instantes o homem se desloca no sentido negativo do eixo Ox, com movimento uniformemente acelerado. (5 pontos)

6.4. Represente esquematicamente os vetores velocidade e acelerao do homem no intervalo de [0, 10]s. (5 pontos)

7. Uma bola desloca-se segundo uma trajetria retilnea, sendo a sua posio determinada pela expresso:

7.1. A bola iniciou o seu movimento na posio: (5 pontos)

(A) -5,0 m

(B) +5,0 m

(C) + 10,0 m

(D) -10,0 m

7.2. A bola apresenta o valor da acelerao de: (5 pontos)

(A) -5,0 m/s2

(B) +5,0 m/s2

(C) +10,0 m/s2

(D) -10,0 m/s2

7.3. Determina o valor da velocidade da bola aps 5 segundos do movimento. (10 pontos)

7.4. Determina o deslocamento da bola no intervalo [2, 4] segundos. (10 pontos)

FIM

BOA SORTE JOVENS CIENTISTAS!