1º teste

1ª Ficha de Avaliação de Conhecimentos
Turma: 11ºA
Física e Química A - 11ºAno
Professora Paula Melo Silva
Data: 9 de outubro 2015
Ano Letivo: 2015/2016
135 min + 15 min
1. Leia atentamente o seguinte texto:
O recetor GPS utilizado nos carros é uma parte do chamado sistema GPS (Global Positioning
System), que foi criado e é controlado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos da
América. A finalidade do GPS é determinar a posição de um objeto localizado na superfície da
Terra dando as três dimensões: longitude, latitude e altitude. O sistema GPS pode ser descrito
em termos de três componentes: a espacial, a de controlo e a do utilizador. A componente
espacial é constituída por 24 satélites com relógios atómicos, que descrevem órbitas circulares
em torno da Terra, com um período orbital de 12 h, distribuídos em 6 planos orbitais.
1.1. Indique, com base na informação contida no texto, o número de voltas em torno da Terra que
um satélite do sistema GPS efetua durante uma semana. (5 pontos)
1.2. Escreva um texto no qual explique, com base na informação acima fornecida, como o
sistema GPS determina a localização de um recetor GPS num determinado local, referindo-se às
diferentes componentes e ao processo usado para determinar a localização do recetor GPS. (15
pontos)
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1.3. Considere um satélite que descreve uma trajetória circular, em volta da Terra, com
velocidade de módulo constante e as grandezas vetoriais força, velocidade e aceleração
associadas a esse movimento. Selecione o esquema que pode representar estas grandezas
quando o satélite passa no ponto P da trajetória descrita. (5 pontos)
1.4. De acordo com o texto, a finalidade do GPS é determinar a posição de um objeto à superfície
da Terra dando as três dimensões: longitude, latitude e altitude. Tendo em conta a natureza
destas dimensões, selecione a alternativa correta. (5 pontos)
(A) A latitude é medida em relação ao Equador da Terra.
(B) A latitude é medida em relação ao semimeridiano de Greenwich.
(C) Cada local, na superfície da Terra, está a uma latitude diferente.
(D) Pode localizar-se uma cidade conhecendo apenas a sua longitude.
1.5. Um sinal eletromagnético proveniente de um satélite GPS demora 75,0 ms a chegar ao
recetor.
1.5.1. Determine a distância do recetor ao satélite. (5 pontos)
1.5.2. Dado que o satélite do sistema GPS se encontra a orbitar a 20 000 km da superfície
terrestre indique o motivo pelo qual o valor calculado na alínea anterior não seja esse.
1.6. O texto refere que os satélites do sistema GPS estão equipados com relógios atómicos.
Refere a vantagem do uso dos mesmos. (5 pontos)
2. Um carro move-se horizontalmente ao longo de uma estrada com velocidade de módulo
variável e descreve uma trajetória retilínea. O gráfico representa a sua posição relativamente a
um marco quilométrico, em função do tempo.
2.1. Classifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as afirmações seguintes. (10 pontos)
(A) A velocidade do carro variou no intervalo de tempo [0,0; 1,0] s.
(B) O carro moveu-se no sentido positivo da trajetória no intervalo de tempo [2,0; 3,0] s.
(C) O movimento do carro foi uniformemente retardado no intervalo de tempo [3,0; 4,0] s.
(D) O movimento do carro foi uniforme no intervalo de tempo [1,0; 2,0] s.
(E) O valor da velocidade do carro é negativo no intervalo de tempo [3,0; 4,0] s.
(F) A distância que separa o carro do marco quilométrico é máxima no intervalo de tempo [1,0;
2,0] s.
(H) O módulo da velocidade do carro, no intervalo de tempo [2,0; 3,0] s, é maior do que no
intervalo de tempo [3,0; 4,0] s.
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intervalo de tempo [2,0; 3,0] s.
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(G) A distância percorrida pelo carro, no intervalo de tempo [0,0; 1,0] s, é maior do que no
2.2. Calcule o valor do deslocamento do carro nos 4 segundos do movimento. (5 pontos)
2.3. Calcule a distância percorrida pelo carro nos 4 segundos do movimento. (5 pontos)
2.4. Admita que, no intervalo de tempo [0,0; 1,0] s, a lei do movimento do carro é:
x = –2,0 t 2 + 12,0 t + 15,0 (SI).
2.4.1. Calcule o módulo da velocidade do carro no instante 0,4 s e indique a direção e o sentido
da velocidade nesse instante. (10 pontos)
2.4.2. Selecione o gráfico que melhor traduz a força aplicada no carro, em função do tempo, no
intervalo [0,0; 1,0] s. (5 pontos)
3. Considere uma roda que, tendo apenas movimento de rotação em torno do seu eixo, efetua
150 rotações, em cada minuto, durante um determinado intervalo de tempo.
3.1. Calcule o módulo da velocidade angular da roda, em radianos por segundo, no intervalo de
tempo considerado. (5 pontos)
(A) 150 rad/s
(B) 2,5 rad/s
(C) 15,7 rad/s
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(D) 5,2 rad/s
3.2. Na figura estão representados essa roda e dois pontos, P e Q, de um dos seus raios.
3.2.1. O módulo da aceleração do ponto Q, no intervalo de tempo considerado, é: (5 pontos)
(A) superior ao módulo da aceleração do ponto P.
(B) inferior ao módulo da aceleração do ponto P.
(C) igual ao módulo da aceleração do ponto P, sendo ambos nulos.
(D) igual ao módulo da aceleração do ponto P, sendo ambos diferentes de zero.
3.2.2. A velocidade angular do ponto P, no intervalo de tempo considerado, é: (5 pontos)
(A) igual à do ponto Q.
(B) superior à do ponto Q.
(C) inferior à do ponto Q.
(D) nula.
4. Observe o gráfico representativo do movimento de um automóvel em manobras numa pista
retilínea.
4.1. O automóvel movimentou-se no sentido positivo nos intervalos: (5 pontos)
(A) [24, 30]s e [30, 36]s
(D) [24, 27]s e [27,36]s
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(C) [12, 18]s
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(B) [0, 12]s e [27, 36]s
4.2. O automóvel esteve parado nos intervalos: (5 pontos)
(A) [18, 24]s
(B) [12, 18]s
(C) [12, 27]s
(D) O automóvel nunca esteve parado
4.3. O automóvel movimentou-se com movimento retilíneo uniformemente acelerado nos
intervalos: (5 pontos)
(A) [24, 30]s e [30, 36]s
(B) [0, 12]s e [27, 36]s
(C) [12, 18]s e [27, 36]s
(D) [12, 27]s
4.4. Caracterize o vetor aceleração do movimento para o intervalo de tempo [12, 18] segundos
(10 pontos).
4.5. Calcule o valor da distância percorrida e o valor do deslocamento do automóvel nos 36
segundos do movimento. (15 pontos)
5. Dois automóveis, um Ferrari e um Porsche, deslocam-se atrás um do outro quando se
aproximam de um semáforo que muda para vermelho. Neste instante, o Ferrari encontra-se 30 m
à frente do Porsche e a 50 m do semáforo. Ambos iniciam uma travagem de acordo com o gráfico
seguinte:
Indique, justificando com os cálculos que considerar adequados, se existiu choque entre os dois
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5
carros. (15 pontos)
6. Newton contribuiu para o estudo do movimento dos corpos na Terra, formulando leis que estão
referidas na sua obra «Principia». O gráfico representa a componente, num eixo Ox, da
velocidade, vx, de um homem que se desloca numa trajetória retilínea horizontal, em função do
tempo, t.
6.1. Selecione a alternativa que permite obter uma afirmação correta. A velocidade do homem
muda de sentido no instante... (5 pontos)
(A) … t = 20 s.
(B) … t = 25 s.
(C) … t = 35 s.
(D) … t = 40 s.
6.2. Selecione a alternativa que contém a expressão da lei das velocidades, para o intervalo de
tempo [0, 10] s. (5 pontos)
(A) vx = 0,1t.
(B) vx = – 1,0 – 0,1t.
(C) vx = – 1,0 + 0,1t.
(D) vx = – 0,1t.
6.3. Indique entre que instantes o homem se desloca no sentido negativo do eixo Ox, com
movimento uniformemente acelerado. (5 pontos)
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de [0, 10]s. (5 pontos)
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6.4. Represente esquematicamente os vetores velocidade e aceleração do homem no intervalo
7. Uma bola desloca-se segundo uma trajetória retilínea, sendo a sua posição determinada pela
expressão:
𝑥 = −5,0 + 5,0𝑡 2 + 10,0𝑡(𝑆𝐼)
7.1. A bola iniciou o seu movimento na posição: (5 pontos)
(A) -5,0 m
(B) +5,0 m
(C) + 10,0 m
(D) -10,0 m
7.2. A bola apresenta o valor da aceleração de: (5 pontos)
(A) -5,0 m/s2
(B) +5,0 m/s2
(C) +10,0 m/s2
(D) -10,0 m/s2
7.3. Determina o valor da velocidade da bola após 5 segundos do movimento. (10 pontos)
7.4. Determina o deslocamento da bola no intervalo [2, 4] segundos. (10 pontos)
FIM
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BOA SORTE JOVENS CIENTISTAS!