2015 - gabarito - 1º turno

COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO
2ª CERTIFICAÇÃO/2015 - FÍSICA – 3a SÉRIE – 1o TURNO
PROFESSORES: JULIEN / J. FERNANDO / ROBSON / THIAGO / BRUNO
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
O aparelho auditivo humano distingue no som
três qualidades, que são: altura, intensidade e timbre. A altura é a qualidade que permite a esta estrutura diferenciar sons graves de agudos, dependendo apenas da frequência do som. Assim sendo,
podemos afirmar que:
(A) o som será mais grave quanto menor for sua
frequência.
(B) o som será mais grave quanto maior for sua
frequência.
(C) o som será mais agudo quanto menor for sua
frequência
(D) o som será mais alto quanto maior for sua intensidade.
(E) o som será mais alto quanto menor for sua frequência.
2a QUESTÃO (0,5 ponto)
Quanto maior a amplitude de uma onda, maior
sua (seu):
(A) intensidade.
(B) frequência.
(C) comprimento de onda.
(D) velocidade de propagação.
(E) período.
3a QUESTÃO (0,5 ponto)
cidade do som no ar igual a 340m/s. A frequência
fundamental, em Hz, de vibração da coluna de ar
contida nesse canal, vale:
2
(A) 1,7 x 10
2
(B) 3,4 x 10
3
(C) 1,7 x 10
3
(D) 3,4 x 10
(E) 1,7 x 10
4
4a QUESTÃO (0,5 ponto)
Dispondo de um voltímetro em condições ideais,
um estudante mede a diferença de potencial nos
terminais de uma pilha em aberto, ou seja, fora de
um circuito elétrico, e obtém 1,5 volts. Em seguida,
insere essa pilha num circuito elétrico e refaz essa
medida, obtendo 1,2 volts. Essa diferença na medida da diferença de potencial nos terminais da pilha
se deve à energia dissipada no:
(A) interior da pilha, equivalente a 20% da energia
total que essa pilha poderia fornecer.
(B) circuito externo, equivalente a 20% da energia
total que essa pilha poderia fornecer.
(C) interior da pilha, equivalente a 30% da energia
total que essa pilha poderia fornecer.
(D) circuito externo, equivalente a 30% da energia
total que essa pilha poderia fornecer.
(E) interior da pilha e no circuito externo, equivalente a 12% da energia total que essa pilha poderia
fornecer.
O canal que vai do tímpano à entrada do ouvido
pode ser considerado como
um tubo cilíndrico de 2,5cm
de comprimento, fechado
numa extremidade e aberto
na outra. Considere a veloCoordenador - Rubrica
1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
1a QUESTÃO (0,5 ponto)
O
3ª SÉRIE – 1 TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO
5a QUESTÃO (0,5 ponto)
6a QUESTÃO (0,5 ponto)
Você recebe um circuito elétrico fechado, munido
de dois terminais. Um circuito assim é chamado de
caixa preta, e dele você sabe apenas que contém
resistores. Ligando os terminais da caixa preta a
uma bateria de fem igual a 6,0 volts, em série com
um amperímetro, este registra uma corrente igual a
0,30A.
Para certo equipamento eletrônico funcionar
normalmente, utiliza-se uma fonte de alimentação de
6,0V, a qual pode ser obtida pela associação adequada de algumas pilhas de 1,5V cada. Considerando que essas pilhas são geradores elétricos ideais,
duas associações possíveis são:
As resistências da bateria e do amperímetro são
ambas desprezíveis. Sobre as associações de resistores 1, 2 e 3, podemos dizer corretamente:
(A) somente a associação 1 pode representar o circuito da caixa preta;
(B) somente a associação 2 pode representar o circuito da caixa preta;
(C) somente a associação 3 pode representar o
circuito da caixa preta;
(D) as associações 1 e 2 podem representar o circuito da caixa preta;
(E) as associações 2 e 3 podem representar o circuito da caixa preta;
1a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
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.
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2 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
RESPOSTA DA 1a PARTE
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
O
3ª SÉRIE – 1 TURNO
Ensino Médio
GABARITO
2a PARTE – DISCURSIVA – 4,0 pontos
7a QUESTÃO (1,0 ponto)
Em uma corda sonora estabelece-se um sistema de ondas estacionárias, conforme indicado na figura. Sabe-se que, a frequência do som
nesta configuração é de 212Hz e que L = 1,0m.
(A) Calcule a velocidade de propagação do som nessa corda;
Considerando a figura podemos afirmar que:
L = 2    1 = 2     = 0,50m
Considerando a relação fundamental, podemos escrever:
v =   f  v = 0,5  212
Logo:
v = 106m/s
(B) Calcule a frequência do som fundamental emitido pela corda.
Considerando que no som fundamental podemos escrever que n =1, logo:
v
106
106
f=n×
f=1 ×
f=
2×L
2 × 0,5
2
Logo:
f = 53Hz
8a QUESTÃO (1,0 ponto)
Sendo o tubo sonoro aberto, podemos escrever:
v
340
5 × 340
1700
f=n×
 1,7 × 103 = 5 ×
L=

L
=
2×L
2×L
3400
2 × 1,7 × 103
Logo:
L = 0,50m
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3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Um tubo sonoro aberto emite o seu quinto harmônico com frequência de 1,7kHz. A velocidade do som, no
ar que preenche o tubo, tem módulo igual a 340m/s. Determine o comprimento do tubo.
O
3ª SÉRIE – 1 TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO
9a QUESTÃO (1,0 ponto)
Uma bateria comercial de 1,5V é utilizada no circuito esquematizado ao lado,
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 da ddp (U) versus intensidade de corrente (i). Usando as informações do gráfico, calcule:
(A) O valor da resistência interna da bateria;
Considerando a equação do gerador elétrico, podemos escrever:
U =  − r  i  1,2 = 1,5 – r  1  r = 1,5 – 1,2
Logo:
r = 0,30
(B) A indicação do amperímetro quando a resistência R tem o valor 1,7Ω.
Considerando a lei de Ohm, podemos escrever:
U = Requivalente  i  1,5 = (1,7 + 0,3)  i  i = 1,5 ÷ 2
Logo:
i = 0,75A
10a QUESTÃO (1,0 ponto)
4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Quatro resistores idênticos estão associados conforme a ilustração a
seguir. O amperímetro e o gerador são ideais. Quando a chave (Ch)
está aberta, o amperímetro assinala a intensidade de corrente 0,50A.
Determine a leitura do amperímetro quando a chave estiver fechada.
Considerando a chave Ch aberta, podemos escrever:
R
 = ( + R + R) × 0,5
(I)
2
Considerando a chave Ch fechada, podemos escrever:
R
=
× i"
(II)
2
Substituindo (I) em (II), podemos escrever:
R
5×R
× i" =
× 0,5  i" = 5 × 0,5
2
2
Logo:
i" = 2,5A
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