Avaliação Bimestral de Física 1EM 1bim/09

Avaliação Bimestral
1º bim/09
F
Í
S
I
C
A
COLÉGIO MUNDO ATUAL
Assinatura Resp.:
Nº de questões: 07
Ano: 1º
Valor: 10
ENSINO MÉDIO
Nota:
Data:
/
/
Valor de cada questão: na própria questão
GABARITO APENAS PARA FINS DIDÁTICOS! CORREÇÃO DA AVALIAÇÃO BIMESTRAL.
FORMULÁRIO:
v = ∆x/∆t
x = xo + v.t
a = ∆v/∆t
v = vo + a.t
x = xo + vo.t + at2/2
ORIENTAÇÕES: Questões que exijam cálculos ou justificativas escritas só serão
aceitas como corretas se acompanhadas dos mesmos! Pode ser usado calculadora,
desde que constem todas as etapas de cálculos nas respostas.
1- (1 ponto) Numa corrida de automóveis, a volta mais rápida foi feita em 1min e 20s a uma velocidade média
de 144 km/h. Determine o comprimento da pista.
Primeiro, precisamos igualar as unidades de tempo: hora para segundo. Então precisamos converter a Vm:
144 km / h = 144000 m / 3600 s = 40 m/s
Precisamos converter também 1min e 20s para s:
1 min = 60 s + 20 s = 80 s.
Após, fazemos o uso da fórmula da Vm:
Vm = ∆x / ∆t
40 = ∆x / 80
Isolando ∆x:
40 * 80 = ∆x  ∆x = 3200 m
RESP: COMPRIMENTO DA PISTA: 3200 METROS.
2- (1 ponto) A distância, por estrada de rodagem, entre duas cidades é de 1 200 km. Um
ônibus demora um dia e seis horas desde a saída da cidade A até a chegada à cidade B,
incluindo cinco horas de paradas para refeições, abastecimentos, etc. Qual a velocidade
escalar média desse ônibus, durante toda a viagem em km/h?
Convertendo 1 dia para horas: 1 dia = 24 h.
Tempo total: 24 h + 6 h = 30 h. (Repare que já está incluído nesse tempo total as cinco horas de paradas para
refeições, abastecimentos e etc.)
Após, fazemos o uso da fórmula da Vm:
Vm = ∆x / ∆t
Vm = 1200 / 30
Vm = 40 km/h
RESP: VELOCIDADE ESCALAR MÉDIA: 40 KM/H (repare que velocidade escalar média considera todo o
trecho, não desconta o que tempo de parada ou de abastecimento!)
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Prova Física – 1º Médio
GABARITO APENAS PARA FINS DIDÁTICOS! CORREÇÃO DA AVALIAÇÃO BIMESTRAL.
3- (1,5 ponto) O movimento uniformemente variado possui algumas características muito
importantes, que o acabam distinguindo do movimento uniforme. A principal característica é
a existência de aceleração. Pode-se dizer que o M.U. é aquele em que o módulo da
velocidade varia de quantidades iguais em intervalos de tempos iguais. Lembrando desse
estudo, analise as afirmativas e coloque V na(s) verdadeira(s) e F na(s) falsa(s), justificando
as alternativas e e f.
a) (V) Ao abandonar um objeto, do alto de um prédio, desprezando a resistência do ar, o
objeto descreverá um movimento acelerado. (vide apostila “Lançamento Vertical”)
b) (F) Um movimento retardado ocorre quando o módulo da velocidade aumenta. (vide apostila
pág. 16)
c) (F) um movimento retardado é caracterizado por ter aceleração negativa. (vide apostila pág.
16)
d) (F) quando um corpo é abandonado do alto de uma torre, desprezando a resistência do
ar, a aceleração será nula. (vide apostila “Lançamento Vertical”)
e) (F) Um corpo cuja velocidade é constante descreve um movimento uniformemente
variado.
Justificativa: Velocidade constante = MRU (retilíneo e uniforme)
f) (F) ao lançar um objeto para cima, pode-se dizer que ele descreve um movimento
progressivo e acelerado.
Justificativa: pode ser progressivo, mas será retardado, pois está indo contra a aceleração da gravidade.
4- (1,5 ponto) Duas bolas, A e B, de dimensões desprezíveis se aproximam uma da outra,
executando movimentos retilíneos e uniformes. Sabendo-se que as bolas possuem
velocidades de vA = 2 m/s e vB = 3 m/s e que, no instante t = 0, a distância entre elas é de 15
m e a bola A se encontra na posição x = 10 m e descreve movimento progressivo, responda
às questões:
a) escreva a equação do movimento da bola A.
b) escreva a equação da bola B.
c) qual o instante em que elas se encontram.
d) qual a posição do encontro.
Repare que na segunda linha do enunciado ele diz “movimentos retilíneos e uniformes”. Então a função
horária, ou equação do movimento, corresponde à fórmula: x = xo + v.t
a) no enunciado, quarta linha, diz que a bola A está na posição x = 10 m, e sua velocidade é de 2 m/s. Então:
Xa = 10 + 2.t
b) no desenho mostra que a bola B está 15 m à frente da bola A, então ela está na posição x = 10 m + 15 m =
25 m, e sua velocidade é de - 3 m/s (pois está no sentido contrário ao da bola A. Então:
Xb = 25 – 3.t
c) o instante de encontro é achar o tempo t comum para ambas. Então iguala-se as duas equações:
Xa = Xb
10 + 2.t = 25 – 3.t
2.t + 3.t = 25 – 10
5.t = 15  t = 15/5 = 3 s
RESP: SE ENCONTRAM NO INSTANTE t = 3 s.
d) para saber a posição de encontro basta pegar qualquer uma das equações e substituir o tempo de 3 s
achado anteriormente:
Xa = 10 + 2.t
Xa = 10 + 2.3
Xa = 10 + 6  16 m
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OU
Xb = 25 – 3.t
Xb = 25 – 3.3
Xb = 25 – 9  16 m
RESP: A POSIÇÃO DE ENCONTRO É EM x = 16 m.
5- (1 ponto) O gráfico a seguir representa a função horária de um móvel em movimento
uniforme. Determine a velocidade do móvel e a sua equação horária.
Repare que no enunciado ele diz “movimento uniforme”.
Então a velocidade do móvel é dada por
Vm = ∆x / ∆t
Vm = Xf – Xi / Tf – Ti
Vm = 26 – 10 / 8 – 0
Vm = 16 / 8  2 m/s
A função (ou equação) horária corresponde à fórmula:
X = Xo + v.t
X inicial = 10 m (início da linha crescente no gráfico)
Então:
X = 10 + 2.t
6- (2 pontos) O capítulo de Cinemática estuda diversos conceitos fundamentais necessários
para a interpretação correta de problemas, como: partícula, corpo extenso, movimento,
repouso, referencial, medida, unidade de medida, sistemas de unidades, etc. Lembrando-se
desses conceitos, analise as afirmativas a seguir e coloque V na(s) verdadeira(s) e F na(s)
falsa(s), justificando as afirmativas e, f e g.
a) (F) No sistema internacional, a unidade de medida do tempo é a hora. (unidade de tempo no
SI é o segundo)
b) (V) Um automóvel é considerado corpo extenso se ele estiver estacionando numa vaga
de uma garagem de um prédio. (as medidas de um automóvel não podem ser desprezadas se você levar
em consideração uma vaga de garagem! Logo ele é corpo extenso.)
c) (V) Se um carro A possui velocidade de 20 m/s e um carro B possui velocidade de 54 km/
h, pode-se afirmar que o carro A é mais veloz. (54 km/h = 15 m/s e 15 m/s é menor que 20 m/s. Logo
carro A é mais veloz.)
d) (F) A trajetória descrita pela extremidade de uma hélice de avião é uma circunferência. (a
trajetória da hélice chama-se helicoidal.)
e) (F) Um paciente que está deitado numa cama de hospital em coma está em repouso.
Justificativa: depende do referencial adotado.
f) (F) Se um corpo desloca-se 20 m, pode-se afirmar que ele percorreu uma distância de 20
m.
Justificativa: só serão iguais em movimentos retilíneos de um único sentido.
g) (F) O tempo, a temperatura e a velocidade são exemplos de grandezas escalares.
Justificativa: tempo e temperatura são grandezas escalares mas velocidade é grandeza vetorial (vide apostila
“Cinemática vetorial”)
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7- (2 pontos) Um móvel efetua um movimento retilíneo uniformemente variado obedecendo à
equação horária s = 10 + 8t - 5t2 , em que o espaço é medido em metros e o instante medido
em segundos. Responda às questões:
a) Qual a posição inicial do móvel?
b) Qual a velocidade inicial do móvel?
c) Qual a aceleração do móvel?
d) Qual a velocidade do móvel no instante t = 4,0s?
e) Qual a posição do móvel no instante 2s?
Observe que essa equação horária é de MRUV, pois é uma equação do 2º grau. Comparando-a com a fórmula
x = xo + vo.t + at2/2, respondemos de ‘cara’ as três primeiras:
s = 10 + 8.t - 5t2
a) posição inicial xo = 10 m
b) velocidade inicial Vo = 8 m/s
c) aceleração a = – 10 m/s2 (repare que na fórmula dividimos o valor da aceleração por 2; logo para
encontrarmos o correto valor pegamos o valor da aceleração dado, que é – 5 e multiplicamos por 2).
d) Basta substituir t = 4 s na equação do MRUV e calcular:
v = vo + a.t
V = 8 – 10.4  – 32 m/s
e) Basta substituir t = 2 s na equação dada e calcular:
s = 10 + 8.2 – 5.22
s = 10 + 16 – 5.4  s = 6 m
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