gabarito recuperação - 1º turno - 2ª serie - 2016

COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO
2ª CERTIFICAÇÃO/2016 – RECUPERAÇÃO – FÍSICA – 2a SÉRIE – 1o TURNO
PROFESSORES: JULIEN / J. FERNANDO / ROBSON / RONALDO / ALCIBÉRIO / RAMON
GABARITO
ATENÇÃO
Verifique se a prova que está recebendo consta de quatro páginas numeradas de 1 a 4 e impressas com:
 1ª parte – quatro questões objetivas cada uma com valor 0,25.
 2ª parte – seis questões discursivas cada uma com valor 1,5.

1a PARTE – OBJETIVA – 1,0 ponto
Em um bairro, onde todos os quarteirões são quadrados e as ruas paralelas distam 100m uma da outra, um transeunte faz o percurso de P a Q pela trajetória representada no esquema a seguir.
O deslocamento vetorial desse transeunte tem
módulo, em metros, igual a:
(A) 300
(B) 350
(C) 400
(D) 500
(E) 700
2a QUESTÃO (0,25 ponto)
Pai e filho passeiam de bicicleta e andam lado a
lado com a mesma velocidade. Sabe-se que o diâmetro das rodas da bicicleta do pai é o dobro do diâmetro das rodas da bicicleta do filho. Pode-se afirmar que as rodas da bicicleta do pai giram com:
(A) a metade da frequência e da velocidade angular
com que giram as rodas da bicicleta do filho.
(B) a mesma frequência e velocidade angular com
que giram as rodas da bicicleta do filho.
(C) o dobro da frequência e da velocidade angular
com que giram as rodas da bicicleta do filho.
(D) a mesma frequência das rodas da bicicleta do filho, mas com metade da velocidade angular.
(E) a mesma frequência das rodas da bicicleta do filho, mas com o dobro da velocidade angular.
3a QUESTÃO (0,25 ponto)
Uma bola de borracha de massa 0,10kg é abandonada de uma altura de 0,20m do solo. Após quicar
algumas vezes, a bola atinge o repouso. Podemos
afirmar que, em joules, a energia total dissipada pelos quiques da bola no solo é igual a:
Considere g = 10 m/s2.
(A) 0,020
(B) 0,20
(C) 1,0
(D) 2,0
(E) 3,0
4a QUESTÃO (0,25 ponto)
Uma das dúvidas mais frequentes das pessoas
sobre atividade física é o gasto calórico dos exercícios. Quem deseja emagrecer quer saber exatamente quanto gasta em determinada atividade e
quanto consome em determinada refeição. Este cálculo depende de muitos fatores. O gasto calórico dos
exercícios varia de pessoa para pessoa, dependendo do metabolismo de cada uma delas (da genética e do biotipo), do tempo e da intensidade do exercício. Assim, o gasto calórico, numa atividade específica, difere entre uma pessoa de 90kg e uma de
50kg. A tabela a seguir mostra o gasto calórico aproximado de algumas atividades:
Atividade
(pessoa de 60kg)
Pedalar uma bicicleta
Dançar
Esteira (caminhar acelerado)
Correr (no plano)
Spinning
Gasto calórico
(kcal/min)
4,0
7,0
9,0
10
13
Souza, Valéria A. I. Disponível em: http://cyberdiet.terra.com.br/gasto-calorico-dos-exercicios-3-1-2-326.html
Acesso em: 27.08.2010. Adaptado
Se uma pessoa de 60kg comer uma fatia de pizza
de muçarela que tem 304 quilocalorias, se arrepender e desejar queimá-las, deverá de acordo com
essa tabela, em princípio,
(A) dançar por cerca de 45 minutos.
(B) fazer Spinning por cerca de 15 minutos.
(C) pedalar uma bicicleta por cerca de 60 minutos.
(D) correr em terreno plano por cerca de 18 minutos.
(E) caminhar acelerado na esteira por cerca de 20
minutos.
Coordenador - Rubrica
1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
1a QUESTÃO (0,25 ponto)
PROVA DE RECUPERAÇÃO – 2a CERTIFICAÇÃO – FÍSICA – 2ª SÉRIE – 1O TURNO Ensino Médio
GABARITO
RESPOSTA DA 1a PARTE
1a Q
(A)
(B)
(C)
2a Q
(A)
(B)
(C)
3a Q
(A)
(B)
(C)
4a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
(D)
(D)
(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 – 9,0 pontos
5a QUESTÃO (1,5 pontos)
Atualmente, o navio mais rápido do mundo pode navegar em velocidade superior a 100km/h. Em uma de
suas viagens, transporta uma carga de 1000 passageiros e 150 carros. Admita, além da massa do navio, de
450000kg os seguintes valores médios m para as demais massas: m passageiro = 70kg e mcarro = 1000kg. Estime,
em Joules, a energia cinética do conjunto, no instante em que o navio se desloca com velocidade igual a
108km/h.
Para calcular a energia cinética do conjunto, é necessário saber a massa total do mesmo.
Para isso, pode-se escrever:
mtotal = mnavio + mpassageiro + mcarro  mtotal = 450000 + 1000 × 70 + 150 × 1000
Logo:
mtotal = 6,7 × 105kg
Calculando o valor da energia cinética, tem-se:
1
1
108 2
5
2
EC = × mtotal × v  EC = × 6,7 × 10 × (
)  301,5 × 106 J
2
2
3,6
Assim:
EC = 301,5MJ
Um objeto de massa igual a 50kg é solto de um helicóptero que voa horizontalmente a uma velocidade de
200km/h Considere que o helicóptero, no momento em que soltou o objeto, estava a uma altura de 250m em
relação ao solo e que a aceleração da gravidade no local era igual a 10m/s 2 Desprezando os efeitos da resistência do ar, calcule a energia cinética do objeto ao atingir o solo.
Como são desprezadas as forças dissipativas, analisando o movimento por conservação
de energia mecânica, temos que:
EMi = EMf  Epi + Eci = Ecf  Ecf =m × g × h +
m×
2
v2o
 50 × 10 × 250 +
200 2
)
3,6
2
50 × (
Logo:
ECfinal = 20,3kJ
Coordenador - Rubrica
2 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
6a QUESTÃO (1,5 pontos)
PROVA DE RECUPERAÇÃO – 2a CERTIFICAÇÃO – FÍSICA – 2ª SÉRIE – 1O TURNO Ensino Médio
GABARITO
7a QUESTÃO (1,5 pontos)
Um jogador de basquete treina com uma bola cuja massa é de 2,0kg. A bola é abandonada a 1,0m de altura
e, ao chocar-se com o solo, perde 50% de sua energia. Considerando g = 10m/s2, calcule a energia cinética da
bola imediatamente após o primeiro choque.
Dados: m = 2,0kg; h0 = 1,0m; g = 10m/s2
Consideremos que a cada choque a bola perde 50% de sua energia mecânica, e que não
haja perda de energia mecânica enquanto a bola está no ar.
1
1
ECcinética 1 = 0,5 × Epotencial1  ECcinética 1 = × m × g × h  ECcinética 1 = × 2 × 10 × 1
2
2
Logo:
ECcinética 1 = 10J
8a QUESTÃO (1,5 pontos)
Um automóvel realiza uma curva de raio 20m com velocidade constante de 72km/h. Calcule a sua aceleração
durante a curva.
Considere:
72 2
(
)
(20)2
v2
3,6
acp =
 acp =
 acp =
R
20
20
acp = 20m/s2
Coordenador - Rubrica
3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Logo:
PROVA DE RECUPERAÇÃO – 2a CERTIFICAÇÃO – FÍSICA – 2ª SÉRIE – 1O TURNO Ensino Médio
GABARITO
9a QUESTÃO (1,5 pontos)
A roda de um carro tem diâmetro de 60cm e efetua 150 rotações por minuto (150rpm). Calcule a distância
percorrida pelo carro em 10s.
Sendo:
f = 150rpm  f = 150 ÷ 60  f = 2,5rps  f = 2,5Hz
Logo:
s = 2 ×  × R × 2,5  s = 2 × 3,14 × 0,3 × 2,5
Assim:
s = 4,71m
10a QUESTÃO (1,5 pontos)
A polia A' de raio r'A = 12cm é concêntrica à polia A, de raio r A = 30cm,
e está rigidamente presa a ela. A polia A é acoplada a uma terceira polia
B de raio rB = 20cm pela correia C, conforme indicado na figura. Calcule o
raio da polia B', concêntrica a B e rigidamente presa a ela, de modo que
A' e B' possam ser conectadas por uma outra correia C', sem que ocorra
deslizamento das correias.
Considerando:
vA = vB  A × RA = B × RB  A × 30 = B × 20  A =
2
2
× B  A' = × B'
3
3
Logo:
vA' = vB' 
2
2
× A' × RA' = B' × RB'  × B' × RA' = B' × RB'
3
3
2
2
× RA' = RB'  RB' =
× 12
3
3
Portanto:
R’B = 8,0cm
Coordenador - Rubrica
4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
A = A' e B = B'