COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II DEPARTAMENTO DE FÍSICA COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO 2ª CERTIFICAÇÃO/2014 - FÍSICA – 2a SÉRIE – 2o TURNO PROFESSORES: JULIEN / J. FERNANDO / ROBSON / J. EDUARDO / BRUNO LABORATÓRIO DE FÍSICA: PROF. RAMON / TECNICO CAIO JORDÃO GABARITO ATENÇÃO Verifique se a prova que esta recebendo consta de quatro páginas numeradas de 1 a 4 e impressas com: 1ª parte – seis questões objetivas. 2ª parte – quatro questões discursivas. 1a PARTE – OBJETIVA – 3,0 pontos 1a QUESTÃO (0,5 ponto) A > B e TA = TB (B) A < B e TA < TB (C) A = B e TA = TB (D) A > B e TA > TB (E) A = B e TA > TB (A) (A) angular de A é menor que a de B, porque a velocidade tangencial (linear) de B é maior que a de A. (B) angular de A é maior que a de B, porque a velocidade tangencial (linear) de B é menor que a de A. (C) tangenciais de A e de B são iguais, porém a velocidade angular (linear) de A é menor que a velocidade angular de B. (D) angulares de A e de B são iguais, porém a velocidade tangencial (linear) de A é maior que a velocidade tangencial de B. (E) angular de A é menor que a de B, porque a velocidade tangencial (linear) de B é igual que a de A. 2a QUESTÃO (0,5 ponto) A figura mostra uma barra que gira com movimento circular e uniforme, em torno de um eixo E. Os pontos A e B giram com velocidades lineares tais que VA > VB. 3a QUESTÃO (0,5 ponto) Um projétil é lançado numa direção que forma um ângulo de 45° com a horizontal. No ponto de altura máxima, o módulo da velocidade desse projétil é 10m/s. Considerando-se que a resistência do ar é desprezível, pode-se concluir que o módulo da velocidade de lançamento é, em m/s, igual a: √ (A) (B) √ (C) 10 (D) √ (E) 20 4a QUESTÃO (0,5 ponto) Uma força constante age sobre um objeto de 5,0kg e eleva a sua velocidade de 3,0m/s para 7,0m/s em um intervalo de tempo de 4,0s. O valor numérico da potência devido à força é: (A) 29,8W (B) 11,1W (C) 25,0W (D) 36,1W (E) 40,0W Em relação às velocidades angulares e aos períodos TA e TB, é correto afirmar: A e B Coordenador - Rubrica 1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II Duas polias, A e B, de raios R e R', com R < R', podem girar em torno de dois eixos fixos e distintos, interligadas por uma correia. As duas polias estão girando e a correia não desliza sobre elas. Então se pode afirmar que a(s) velocidade(s) O 2ª SÉRIE – 2 TURNO PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA Ensino Médio GABARITO 5a QUESTÃO (0,5 ponto) A sequência de transformações de energia que ocorrem desde a saída de água do reservatório até a rede de distribuição elétrica é corretamente descrita por: Três corpos idênticos de massa M deslocam-se entre dois níveis, como mostra a figura. Considerando: A. Caindo livremente; B. Deslizando ao longo de um tobogã; (A) energia potencial → energia elétrica → energia luminosa (B) energia cinética → energia potencial → energia elétrica C. Descendo uma rampa, sendo, em todos os movimentos desprezíveis as forças dissipativas. (C) energia cinética → energia elétrica → energia potencial Com relação ao trabalho (W) realizado pela força-peso dos corpos, pode-se afirmar que: (A) W A > W B > W C (B) W A > W B = W C (D) energia potencial → energia elétrica → energia cinética (E) energia potencial → energia cinética → energia elétrica (C) W A = W B > W C (D) W A = W B = W C (E) W A < W B > W C 6a QUESTÃO (0,5 ponto) A figura a seguir representa o esquema de uma usina hidroelétrica. RESPOSTA DA 1a PARTE 2a Q (A) (B) (C) (D) 3a Q (A) (B) (C) (D) 4a Q (A) (B) (C) (D) 5a Q (A) (B) (C) (D) 6a Q (A) (B) (C) (D) (E) (E) (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. 2 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II 1a Q (A) (B) (C) (D) Coordenador - Rubrica PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA O 2ª SÉRIE – 2 TURNO Ensino Médio GABARITO 2a PARTE – DISCURSIVA – 4,0 pontos 7a QUESTÃO (1,0 ponto) O comprimento da banda de rodagem (circunferência externa) do pneu de uma bicicleta é de aproximadamente 2,0m. (A) Determine o número N de voltas (rotações) dadas pela roda da bicicleta, quando o ciclista percorre uma distância de 6,0km; Considerando que 2,0m corresponde a 1 volta logo 6000m corresponde a f voltas, assim podemos escrever: Logo: N = 3,0 103voltas (B) Supondo que esta distância tenha sido percorrida com velocidade constante de 5,0m/s, determine, em hertz, a frequência de rotação da roda durante o percurso. Sendo: Logo: f = 2,5Hz 8a QUESTÃO (1,0 ponto) Um avião, em trajetória retilínea paralela à superfície horizontal do solo, sobrevoa uma região com velocidade constante igual a 360km/h. Três pequenas caixas são largadas, com velocidade inicial nula, de um compartimento na base do avião, uma a uma, a intervalos regulares iguais a 1,0 segundo. Desprezando-se os efeitos do ar no movimento de queda das caixas, determine as distâncias entre os respectivos pontos de impacto das caixas no solo. 3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II Convertendo a velocidade para o sistema internacional de unidades: v = 360 3,6 v = 100m/s Sendo o movimento uniforme, podemos escrever: s = v t s = 100 Assim, o intervalo, em metros, é igual a: 1 s = 100m Coordenador - Rubrica O 2ª SÉRIE – 2 TURNO PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA Ensino Médio GABARITO 9a QUESTÃO (1,0 ponto) A figura representa o gráfico do módulo F de uma força que atua sobre um corpo em função do seu deslocamento x. Sabe-se que a força atua sempre na mesma direção e sentido do deslocamento. Determine o trabalho dessa força no trecho representado pelo gráfico, em joules. Considerando o trabalho como sendo numericamente igual à área no gráfico F podemos escrever: s, Logo: s = 5,0J 10a QUESTÃO (1,0 ponto) Na figura a seguir, tem-se uma mola de massa desprezível e constante elástica 200N/m, comprimida de 20cm entre uma parede e um carrinho de 2,0kg. Quando o carrinho é solto, toda energia mecânica da mola é transferida ao mesmo. Desprezando-se o atrito, pede-se: (A) Nas condições indicadas na figura, o valor da força que a mola exerce na parede; Considerando a lei de Hooke: Fel = k s Fel = 200 0,2 Logo: Fel = 40N (B) A velocidade com que o carrinho se desloca, quando se desprende da mola. c ) inicial c ) 4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II Considerando o sistema conservativo, podemos escrever: inal Logo: 200 (0,2)2 = 2 v2 Assim: v = 4,0m/s Coordenador - Rubrica