gabarito - 2º turno - 2ª série - 2016 - integrado
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COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II DEPARTAMENTO DE FÍSICA COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO 3ª CERTIFICAÇÃO/2016 - FÍSICA – 2a SÉRIE – 2o TURNO PROFESSORES: JULIEN / J. FERNANDO / ROBSON / RONALDO / ALCIBÉRIO / RAMON GABARITO – INTEGRADO ATENÇÃO Verifique se a prova que esta recebendo consta de quatro páginas numeradas de 1 a 4 e impressas com: 1ª parte – quatro questões objetivas. 2ª parte – seis questões discursivas. 1a PARTE – OBJETIVA – 1,0 ponto (0,25 ponto) Sobre uma mesa horizontal de atrito desprezível, dois blocos A e B de massas m e 2m, respectivamente, movendo-s e ao longo de uma reta, colidem um com o outro. Após a colisão os blocos se mantém unidos e deslocam se para a direita com velocidade ⃗v , como indicado na figura. O único esquema que não pode represent ar os movimentos dos dois blocos antes da colisão é: 3a QUESTÃO (0,25 ponto) Considere o “looping” mostrado na figura, constituído por um trilho inclinado seguido de um círculo. Quando uma pequena esfera é abandonada no trecho inclinado do trilho, a partir de determinada altura, percorrerá toda a trajetória curva do trilho, sempre em contato com ele. Sendo v⃗ a velocidade instantânea e ⃗a a aceleração centrípeta da esfera, o esquema que melhor representa estes dois vetores no ponto mais alto da trajetória no interior do círculo é: 4a QUESTÃO 2a QUESTÃO (0,25 ponto) Adotando o Sol como referencial, aponte a alternativa que condiz com a primeira lei de Kepler. As grandezas físicas A e B são medidas, respectivamente, em newtons (N) e em segundos (s). Uma terceira grandeza C, definida pelo produto de A por B, tem dimensão de: (A) aceleração. (A) as órbitas planetárias são curvas quaisquer, desde que fechadas. (B) força. (B) as órbitas planetárias são espiraladas. (C) as órbitas planetárias não podem ser circulares. (D) momento de força. (D) as órbitas planetárias são elípticas, com o Sol ocupando o centro da elipse. (0,25 ponto) (C) trabalho de uma força. (E) impulso de uma força. (E) as órbitas planetárias são elípticas, com o Sol ocupando um dos focos da elipse. Coordenador - Rubrica 1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II 1a QUESTÃO PROVA 3a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA 2ª SÉRIE – 2O TURNO GABARITO – INTEGRADO Ensino Médio RESPOSTA DA 1a PARTE 1a Q (A) (B) (C) (D) (E) 2a Q (A) (B) (C) (D) (E) 3a Q (A) (B) (C) (D) (E) 4a Q (A) (B) (C) (D) (E) ATENÇÃO I. Não é permitido rasurar o quadro de respostas. II. Marque apenas uma opção em cada questão. III. Não é permitido o uso do corretor. 2a PARTE – DISCURSIVA – 6,0 pontos Todas as questões devem ser desenvolvidas (a tinta) – Somente a resposta, na questão, não será considerada. 5a QUESTÃO (1,0 ponto) Um carro de massa igual a 1000kg realiza uma curva de raio de valor 20m com uma velocidade angular de valor igual a 10rad/s. Determine a força centrípeta, em newtons, que atua no carro. Sendo: 6a QUESTÃO (1,0 ponto) A força gravitacional entre um satélite e a Terra é F. Se a massa desse satélite fosse quadruplicada e a distância entre o satélite e o centro da Terra aumentasse duas vezes. Para essa nova situação, determine a força de atração entre o Satélite e a Terra. Dê a resposta em função de F. Sendo: F= G × mSatélite × MTerra d 2 F' = G × 4 × mSatélite × MTerra m ×M F' = G × Satélite 2 Terra 2 ( 2 × d) d Logo: F’ = F Coordenador - Rubrica 2 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II Fcp = m × 2 × r Fcp = 1000 × 100 × 20 Fcp = 2,0 × 106N 2ª SÉRIE – 2O TURNO PROVA 3a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA GABARITO – INTEGRADO 7a QUESTÃO Ensino Médio (1,0 ponto) Dois satélites artificiais da Terra, X e Y, de mesma massa, giram em orbitas circulares concêntricas de raios r e 2r, respectivamente. Determine a razão ( TY TX ) entre o período do satélite Y (TY ) e do X (TX). Sendo: T2Y T2X 8a QUESTÃO = R3Y R3X T2Y T2X = (2 × R) 3 3 R T2Y T2X =8 TY TY = √8 = 2 √2 TX TX (1,0 ponto) Como elas possuem a mesma massa, o choque é frontal e elástico teremos a troca de velocidades. Ou seja, a esfera A ficará em repouso e a esfera B irá adquirir uma velocidade de 2,0 m/s. Coordenador - Rubrica 3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II Duas esferas A e B têm massas iguais a 1,0kg. A esfera A tem velocidade 2,0m/s e a esfera B está parada. As esferas colidem frontalmente e elasticamente. Determine as velocidades das esferas após o choque. PROVA 3a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA 2ª SÉRIE – 2O TURNO GABARITO – INTEGRADO 9a QUESTÃO Ensino Médio (1,0 ponto) O gráfico a seguir nos dá a intensidade da força que atua sobre um corpo, no decorrer do tempo. A partir desse gráfico, calcule o impulso comunicado ao corpo entre os instantes t1 = 0 e t 2 = 6,0s. Considerando o valor numérico do impulso igual à área no gráfico F x t, podemos escrever: (6 + 4) × 20 200 I= I= 2 2 Logo: I = 100Ns 10a QUESTÃO (1,0 ponto) Após o chute para a cobrança de uma penalidade máxima, uma bola de futebol de massa igual 0,40kg sai com velocidade igual a 24m/s. O tempo de contato entre o pé do jogador e a bola é de 3,0 × 102s. (A) calcule a quantidade de movimento adquirida pela bola com o chute; Q = m × v Q = 0,40 × 24 Q = 9,6kgm/s (B) calcule a força média aplicada pelo pé do jogador sobre a bola. Sendo: I = Q Fmédia × t = 9,6 – 0 Fmédia × 3 × 102 = 9,6 Fmédia = 320N Coordenador - Rubrica 4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II Sendo:
