gabarito - 2º turno - 3ª serie - 2016

COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO
2ª CERTIFICAÇÃO/2016 - FÍSICA – 3a SÉRIE – 2o TURNO
PROFESSORES: ROBSON / JULIEN / J. FERNANDO / BRUNO / THIAGO / RONALDO
GABARITO
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 pontos
1a QUESTÃO (0,25 ponto)
Em uma corda
de massa desprezível, esticada e
fixa nas duas extremidades, são produzidos, a partir do ponto médio,
dois pulsos que se propagam mantendo a forma e a
velocidade constantes, como mostra a figura. A
forma resultante da completa superposição desses
pulsos, após a primeira reflexão, é:
quada de algumas pilhas de 1,5V cada. Considerando que essas pilhas são geradores elétricos ideais, duas associações possíveis são:
2a QUESTÃO (0,25 ponto)
A propriedade que permite distinguir o som dos
dois instrumentos é:
(A) o comprimento de onda
(B) a amplitude
(C) o timbre
4a QUESTÃO (0,25 ponto)
(D) a velocidade de propagação
(E) a frequências
Uma bateria elétrica possui uma força eletromotriz de 1,5V e resistência interna 0,10. Qual a diferença de potencial, em V, entre os polos desta bateria se ela estiver fornecendo 1,0A a uma lâmpada?
3a QUESTÃO (0,25 ponto)
(A) 1,5
(B) 1,4
Para um certo equipamento eletrônico funcionar
normalmente, utiliza-se uma fonte de alimentação de
6,0V, a qual pode ser obtida pela associação ade-
(C) 1,3
(D) 1,2
(E) 1,1
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1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Ondas sonoras emitidas no ar por dois instrumentos musicais distintos, I e II, têm suas amplitudes representadas em função do tempo pelos gráficos.
3ª SÉRIE – 2O TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO
RESPOSTA DA 1a PARTE
1a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
2a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
3a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
4a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(E)
(E)
(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
5a QUESTÃO (1,0 ponto)
Uma bateria de automóvel pode ser representada por uma fonte de
tensão ideal U em série com uma resistência r. O motor de arranque, com
resistência R, é acionado através da chave de contato C, conforme mostra
a figura. Foram feitas as seguintes medidas no voltímetro e no amperímetro ideais:
U (Volt)
I (Ampère)
Chave aberta
12
0
Chave fechada
10
100
(A) calcule o valor da diferença de potencial U.
Considerando a chave Ch aberta, podemos escrever: U = 12V
(B) calcule r e R.
Considerando a chave Ch fechada, podemos escrever:
E = U  r × i  10 = 12  r × 100  r = 0,020  r = 2,0 × 102 
Considerando a 1ª lei de Ohm:
6a QUESTÃO (1,0 ponto)
Uma bateria comercial de 1,5V é utilizada no circuito esquematizado, no qual o amperímetro e o voltímetro são considerados ideais. Varia-se a resistência R, e as correspondentes indicações do amperímetro e do voltímetro são usadas para construir o seguinte gráfico de voltagem (V) versus
intensidade de corrente (I). Usando as informações do gráfico, calcule:
(A) o valor da resistência interna da bateria;
Considerando a equação do gerador:
U =   r × i  1,2 = 1,5 – r × 1  r = 0,30
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E = R × i  10 = R × 100  R = 0,10
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
3ª SÉRIE – 2O TURNO
Ensino Médio
GABARITO
(B) a indicação do amperímetro quando a resistência R tem o valor 1,7.
Considerando a 1ª lei de Ohm, podemos escrever:
UAB = R × i  1,5 = (0,3 + 1,7) × i  i = 0,75A
7a QUESTÃO (1,0 ponto)
Dispõe-se de uma pilha de força eletromotriz 1,5V que alimenta duas pequenas lâmpadas idênticas, de valores nominais 1,2V – 0,36W. Para que as lâmpadas funcionem de acordo com suas especificações, a resistência
interna da pilha deve ter, em ohm, um valor de, no mínimo.
Considerando a equação do gerador, podemos escrever:
UAB =   r × i  1,2 = 1,5  r × itotal (I)
Para que as lâmpadas funcionem de acordo com as suas especificações, podemos escrever:
P = UAB × i  0,36 = 1,2 × i  i = 0,30A
Então, substituindo em (I):
1,2 = 1,5  r × (2 × 0,3)  r = 0,50
8a QUESTÃO (1,0 ponto)
O gráfico abaixo representa uma onda que se propaga com velocidade igual a 40m/s.
Determine:
A amplitude da onda (A) é dada pela distância da origem até a crista da onda, ou seja:
2,2
A=
 A = 1,1cm
2
(B) O comprimento de onda;
O comprimento de onda é dado pela distância entre duas cristas consecutivas ou 3 nós
consecutivos, ou seja, como a figura mostra a medida de três "meios-comprimento de onda",
podemos calculá-lo:
5×
2 × 10
= 10   =
  = 4,0cm
2
5
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(A) A amplitude da onda;
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
3ª SÉRIE – 2O TURNO
Ensino Médio
GABARITO
(C) A frequência;
Sabendo a velocidade de propagação e o comprimento de onda, podemos calcular a frequência através da equação:
v
40
v=  ×f  f= f=
 f = 1000Hz  f = 1,0 × 103 Hz

0,04
(D) O período.
Considerando o período como sendo o inverso da frequência:
1
1
T= T=
 T = 1,0 × 103 s
f
1000
9a QUESTÃO (1,0 ponto)
Dois tubos sonoros, o primeiro fechado e de comprimento L1, o segundo aberto e de comprimento L2, emitem
a mesma frequência fundamental. Determine a relação: L2 / L1.
Considerando a mesma frequência do som é o fundamental, podemos escrever:
v
v
faberto =
e ffechado =
2 × L2
4 × L1
Sendo:
v
v
L2 4
L2
faberto = ffechado 
=

= 
=2
2 × L2
4 × L1
L1 2
L1
10a QUESTÃO (1,0 ponto)
4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
A figura mostra uma onda estacionária em uma corda. Os pontos A, B, C e D são
nodos e a distância entre os nodos A e D é de 6,0m. A velocidade de propagação
das ondas que resultam na onda estacionária, nesta corda, é de 10m/s. Determine
a frequência da onda estacionária.
Considere:
v =  × f  10 = 6 × (2/3) × f  f = 2,5Hz
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