APSA 8 - Revisões Unidade 1

FICHA DE TRABALHO DE FÍSICA E QUÍMICA A
NOVEMBRO 2011
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APSA Nº8 REVISÔES DA UNIDADE 1
11º Ano de Escolaridade
1- Classifique em verdadeiras ou falsas as seguintes afirmações:
A – Quando um corpo está em movimento, não é necessário indicar o referencial, pois esse
movimento é válido para qualquer referencial.
B – A forma da trajectória é independente do referencial escolhido para o estudo de um
movimento.
C – Sempre que um corpo inverte o sentido do movimento é necessário alterar o referencial
escolhido.
D – O referencial escolhido para o estudo de um movimento condiciona a forma da trajectória
descrita pelo corpo.
2- A figura seguinte refere-se à trajectória do movimento de um corpo.
2.1- Complete as frases de modo a obter afirmações cientificamente correctas.
A – O corpo desloca-se inicialmente no sentido ______ da trajectória, partindo da posição _____.
Dois segundos depois, o corpo atinge a posição _____, onde permanece em _____ durante 2,0s.
B – Aos 4,0s, o corpo ____ o sentido do movimento, passando na origem da trajectória no
instante ____.
C – A variação de posição, ∆x, é positiva no intervalo de tempo _____. A distância percorrida nos
12,0s de movimento foi de ______ e a variação de posição foi de _______.
2.2- Trace o gráfico das posições em função do tempo x = f (t)
2.3- Trace o gráfico da velocidade em função do tempo v = f (t)
3- No movimento de uma partícula material, num dado intervalo de tempo, verifica-se que ∆x = d. Pode,
então, afirmar-se que a partícula material:
A – Mantém o sentido do movimento.
B – Desloca-se no sentido positivo da trajectória.
C – Apresenta o mesmo valor para a velocidade média e para a rapidez média.
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Física e Química A
Ano Lectivo 2011/2012
Seleccione as opções correctas.
4- O gráfico da figura representa o movimento de uma partícula que
descreve uma trajectória rectilínea.
Indique:
4.1- A posição inicial da partícula.
4.2- Um intervalo de tempo em que o corpo se encontre em repouso.
4.3- Um intervalo de tempo em que o corpo se movimente no sentido
negativo da trajectória.
5- Uma bicicleta movimenta-se segundo uma trajectória rectilínea. Inicialmente, encontra-se a 100 m da
origem das posições e decorrido 1 minuto atinge a posição 600 m.
Determine:
5.1- O módulo do deslocamento da bicicleta;
5.2- A distância percorrida pela bicicleta;
5.3- A rapidez média da bicicleta;
5.4- O valor da velocidade média da bicicleta;
5.5- Represente na figura, o deslocamento.
6- O gráfico da figura seguinte refere-se ao movimento de uma partícula material que descreve uma
trajectória rectilínea.
6.1. Descreva, a partir da análise do
gráfico, o movimento da partícula
material.
6.2. Calcule o valor da velocidade da
partícula nos instantes 2s e 5s.
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Física e Química A
Ano Lectivo 2011/2012
7- O gráfico x = f(t) descreve o movimento de um móvel
7.1- Em que sentido se desloca o móvel em cada ramo
indicado no gráfico?
7.2- Em que instante o móvel inverte o sentido do
movimento?
7.3.- Calcule o valor algébrico da velocidade do móvel em
cada ramo.
7.4- Construa o gráfico v = f(t) do movimento.
8. Dois desportistas combinaram treinar corrida numa praia. Enquanto um deles corria o outro
cronometrava e ao fim de algum tempo trocaram as tarefas. Na figura está representado o percurso
seguido por um dos desportistas, na areia, e os pontos O, P, Q, R e S, correspondem às posições do
desportista, respectivamente, nos instantes 0,0 s, 3,0 s, 6,0 s, 12,0 s e 15,0 s.
S
R
O
P
Q
t = 15,0s
t = 12,0s
t = 0,0s
t = 3,0s
t = 6,0s
8.1 Como se designa o conjunto de posições que o desportista ocupa durante o seu movimento?
8.2 Descreva o movimento do desportista sobre a areia, através da interpretação da figura.
8.3 Admita que a origem das posições coincide com a posição assinalada pelo ponto O. Seleccione o
gráfico que pode traduzir como varia a posição, x, do centro de massa do desportista, no percurso
referido, em função do tempo, t, do movimento.
A
x
x
x
x
B
C
D
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8.4 Considere que os troços do percurso, OP e PQ, têm igual comprimento.
Seleccione a opção que completa correctamente a afirmação seguinte.
“ O módulo da velocidade média do desportista no troço...
(A). OP é igual à rapidez média nesse troço.
(B). OP é menor do que no troço PQ.
(C). PQ é maior do que a rapidez média no troço OP.
(D). PQ é menor do que a rapidez média nesse troço.
9. Das seguintes afirmações seleccione a correcta:
(A) As forças gravitacional e magnética traduzem interacções entre corpos a distância.
(B) Das quatro interacções fundamentais da natureza a mais intensa é a gravitacional.
(C) Num átomo, a interacção entre um electrão e o núcleo é a electromagnética enquanto a
responsável pela coesão do núcleo atómico é a nuclear fraca.
(D) As interacções gravitacional e electromagnética são da mesma natureza.
22
10. A Lua, de massa 7,36x10
3
kg e raio 1,74x10 km, descreve uma órbita praticamente circular em
24
3
torno da Terra, de massa 5,68x10 kg e raio 6,38x10 km. A distância entre o centro de massa da
5
Terra e o centro de massa do seu único satélite natural é de 3,84x10 km.
10.1. Determine a força gravitacional exercida pela Terra sobre a Lua.
10.2. Estabeleça a relação entre os valores do peso de um corpo de massa, m, registados
à superfície da Terra e à superfície da Lua.
11 . Na tabela estão representados os valores da velocidade escalar de um ponto material em
função do tempo .
v ( m/s ) 3,0
t(s)
0
2,0
2
1,0
4
0,0
6
- 1,0
8
- 2,0
10
Determine :
11.1 o valor da velocidade inicial do móvel .
11.2 em que intervalos de tempo o móvel se desloca no sentido positivo da trajectória .
11.3 em que intervalos de tempo o móvel se desloca no sentido negativo da trajectória .
11.4 em que instante o móvel inverte o sentido do seu movimento .
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Física e Química A
Ano Lectivo 2011/2012
12 Duas partículas A e B movimentam-se sobre uma mesma trajectória rectilínea de acordo com o
gráfico. Podemos afirmar que suas equações horárias são:
(A) xA = 90 + 20 t
e xB = 40 + 10 t
(B) xA = 20 + 90 t
e xB = 10 + 40 t
(C) xA = 40 + 20 t
e xB = 90 + 10 t
(D) xA = 40 + 20 t
e xB = 10 + 90 t
(E) xA = 20 + 40 t
e xB = 90 + 10 t
13. Um corpo desloca-se em linha recta. O gráfico representado traduz a variação da sua
velocidade, em função do tempo
13.1 A partir do gráfico pode concluir-se que:
(A) o corpo inicia o movimento partindo do repouso.
(B) o corpo movimenta-se com movimento uniforme, depois acelerou, voltando a deslocar-se com
movimento uniforme.
(C) o corpo inverteu o sentido no instante 26,0 s.
(D) o corpo esteve em repouso durante 3,0 s.
(E) o movimento do corpo ocorreu sempre no sentido positivo da trajectória.
(F) a aceleração tem sempre o mesmo valor, excepto quando o movimento é uniforme.
(seleccione as opções verdadeiras)
13.2. Indique todos os intervalos em que a velocidade tem:
a) sentido positivo;
b) sentido negativo
13.3. Classifique o movimento do corpo nos intervalos de [6,9] s e [26,28] s.
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Física e Química A
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14. Um objecto está sujeito às seguintes forças, como mostra a figura.
Considere que o objecto se desloca 5 metros
→
F2
→
F3
2N
→
F1
→
F4
14.1. Indique para que lado se desloca.
→
→
14.2. Preste atenção à fig.e diga, justificando se F3 e F4 podem ser par acção reacção.
15. O código da estrada obriga a que os veículos pesados possuam um tacógrafo.
Este consiste num dispositivo que faz o registo, num disco de papel, da velocidade do veículo ao
longo do tempo. O disco pode ser solicitado pela polícia para verificar se o condutor respeitou os
limites máximos de velocidade autorizados ( 50 km/hora - dentro das localidades , 90 km/hora - nas
vias normais e 120 km/hora - nas auto-estradas. ) ou o descanso obrigatório de uma hora ao fim de
quatro horas seguidas de condução.
A figura representa um desses discos, que foi alongado para uma melhor visualização, adquirindo
assim o aspecto de um gráfico v= f(t), onde estão registados valores médios de velocidade em Km/h.
15.1 Em relação ao movimento descrito no disco, indique as infracções ao código
da estrada cometidas pelo condutor e que podem ser detectadas por este meio.
t ( horas )
15.2 Os três excertos seguintes correspondem aos registos efectuados em situações de condução
diferente: numa cidade, numa via normal e numa auto-estrada. Identifique cada um deles, justificando a
resposta.
Km/h
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15 3. Supondo que um veiculo pesado com massa de 2800 Kg , se desloca à velocidade de 72 Km h -1
e em 5 minutos atinge a velocidade de 120 Km h -1
15.3.1 Qual o valor da aceleração do automóvel?
15.3.2 Determina a força resultante média aplicada sobre o veículo.
15.4 O condutor deste veículo utiliza um aparelho receptor de GPS para se orientar durante a viagem.
Num texto pequeno, indique resumidamente o funcionamento de um receptor de GPS
16. Um objecto cai do alto de um edifício e demora 7s na queda. Calcular com que velocidade atinge o
solo (g=10 m/s2).
17.
Uma menina, na margem de um rio, deixa cair uma pedra
que demora 5s para chegar à superfície da água. Sendo a
aceleração local da gravidade igual a g=10 m/s2, determine a
distância percorrida pela pedra.
18. Num planeta fictício, a aceleração da gravidade é g=25 m/s2. Um corpo é abandonado de uma certa
altura e demora 7s para chegar ao solo. Qual é a sua velocidade no instante que chega ao solo?
19. Um gato consegue sair ileso de muitas quedas. Supondo que a maior velocidade com a qual ele
possa atingir o solo sem se magoar seja 8 m/s. Então, desprezando a resistência do ar, qual a será a
altura máxima de queda para que o gato nada sofra? ( g=10 m/s2).
20.
Utilizando os dados fornecidos na figura verificar se a
mulher será atingida pelo pacote vermelho?
Considerar (g=10 m/s2).
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Física e Química A
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21. O Rui saiu de casa do Victor, com quem tinha estado a estudar, e, já na rua, verificou ter deixado lá
a chave do carro. Tocou à campainha e pediu ao amigo que a deixasse cair da janela, situada no 6º
andar a 19,0 m do solo. Determinar:
21.1 A posição da chave em relação ao solo no instante em que o Victor a deixou cair.
21.2 O tempo que o Rui esperou desde que o Victor largou a chave até atingir o solo.
21.3 O valor da velocidade com que a chave atingiu o solo.
22. Nas proximidades da superfície terrestre, o valor da aceleração da gravidade é constante e é
aproximadamente 9,8 m/s2 . No quadro seguinte indicam-se os instantes, os módulos da velocidade e a
distância total percorrida por um corpo em queda livre. Completar o quadro, calculando os valores de X,
Y e Z. (despreza-se a resistência do ar)
Instante (s)
0
1
2
3
Z
Módulo de velocidade (m/s)
0
9.8
X
29.4
49.0
Distância total percorrida (m)
0
4.9
19.6
Y
122.5
23. Um corpo de 1,0 Kg é lançado verticalmente do solo ao ar num planeta do sistema solar, sendo a
sua variação de velocidade ao longo do tempo descrita pelo gráfico. Considerando desprezáveis
todos os atritos determinar:
23.1 O módulo da aceleração da gravidade do referido planeta.
v
m/s
40
23.2 O valor da resultante das forças que actuam sobre o corpo
0
23.3 A altura do ponto mais alto atingido pelo corpo
4
8
t (s)
- 40
23.4 O(s) instante(s) em que o corpo passa à altura de 60 m.
Explicar os resultados obtidos.
24. O João, ao nível do solo, atirou uma pedra ao ar com velocidade inicial de 30m/s.
Considerando desprezável o efeito da resistência do ar, calcule:
24.1 Em que instante, a pedra, atinge o ponto mais alto da trajectória.
24.2 A altura do ponto mais alto relativamente ao ponto de lançamento.
24.3 Em que instante, a pedra, volta a chegar ao solo.
24.4 Qual a velocidade com que a pedra atinge o solo.
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25.
Dois objectos, um elefante e uma pena, são abandonados simultaneamente da mesma altura. Qual
deles chega primeiro ao chão, admitindo que a experiência se realize:
a) no ar;
b) no vácuo.
26- Do cimo de uma ponte com 10 m de altura, atirou-se uma pedra, horizontalmente, com uma
velocidade de 8,0 m s-1 .
26.1- Fazer um esquema da trajectória da pedra, no ar, e escrever as equações do movimento.
26.2- A que distância da base da ponte a pedra bate na água?
26.3- Determinar o módulo da velocidade da pedra ao atingir a água. Resolver esta alínea,
utilizando
26.3.1- as equações de movimento.
26.3.2- o teorema da conservação da energia mecânica.
27. Um berlinde desliza sobre um tampo horizontal de uma mesa de altura 80 cm e atinge a
extremidade da mesa com uma velocidade de 1,25 m s-1 .
27.1 Escrever as equações do movimento do berlinde durante o seu movimento no ar.
27.2 Determinar o intervalo de tempo que o berlinde permaneceu no ar.
27.3 Determinar as coordenadas do ponto de impacto do berlinde com o solo.
27.4 Representar graficamente as componentes da velocidade do berlinde no ar.
27.5 Determinar as características da velocidade quando o berlinde atinge o solo.
28. Um avião de salvamento do Alasca lança um pacote de emergência para
um grupo de exploradores sem recursos.
28.1 Se o avião viajasse a 40,0 m/s a uma altura de 100 m do solo, onde é
que o pacote alcançaria o solo em relação ao ponto do qual foi lançado
(distância na horizontal)? Despreze a resistência do ar e considere g = 10
2
m/s .
28.2 Quais os valores das componentes horizontal e vertical da
velocidades, no instante antes de chegar ao solo?
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29. Na figura representa-se um lança-granadas cujas granadas devem atingir o barco.
29.1. Determine o valor da velocidade com que se devem lançar as granadas.
29.2. O barco aproxima-se 50,0 m da costa. Determine a altura a que se deve colocar o lançagranadas de modo a que, mantendo a velocidade de lançamento das granadas, se continue a atingir o
barco.
30. Um corpo com 250 g percorre uma
trajectória rectilínea e a variação da sua
velocidade, em função do tempo, é traduzida
pelo gráfico seguinte.
Trace o gráfico Fr = f(t).
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