gabarito – 1101 - Portal Tijuca CP2

COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO
2ª CERTIFICAÇÃO/2014 - FÍSICA – 1a SÉRIE – 1o TURNO
PROFESSORES: JULIEN / J. FERNANDO / ROBSON / J. EDUARDO / BRUNO
LABORATÓRIO DE FÍSICA: PROF. JOAQUIM / TECNICO CAIO JORDÃO
GABARITO – 1101
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)
3a QUESTÃO (0,5 ponto)
Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras
“calor” e “temperatura” de forma diferente de como
elas são usadas no meio científico. Na linguagem
corrente, calor é identificado como “algo quente” e
temperatura mede a “quantidade de calor de um
corpo”. Esses significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem ser
verificadas na prática. Do ponto de vista científico,
que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura?
(A) A temperatura da água pode ficar constante
durante o tempo em que estiver fervendo.
Se misturarmos, num recipiente de capacidade
térmica desprezível, 150g de água a 80ºC com 50g
de gelo a 0ºC, considerando o calor específico da
água igual a 1,0cal/gºC e o calor de fusão do gelo
como 80cal/g, a temperatura de equilíbrio da mistura será de:
(B) Uma mãe coloca a mão na água da banheira do
bebê para verificar a temperatura da água.
4a QUESTÃO (0,5 ponto)
(C) A chama de um fogão pode ser usada para
aumentar a temperatura da água em uma panela.
(D) A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de diminuir sua
temperatura.
(E) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha
de água que está em seu interior com menor
temperatura do que a dele.
A vigilância de uma loja utiliza um espelho
convexo de modo a poder ter uma ampla visão do
seu interior. A imagem do interior dessa loja, vista
através desse espelho, será:
o
Um bloco de gelo de 0,20kg, a 0 C, é colocado
em um calorímetro com água. A quantidade de
calor, em calorias, absorvido pelo bloco até se fundir completamente tem valor igual a:
(C) 30ºC.
(D) 35ºC.
(E) 40ºC.
(A) real e maior e situada entre o foco e o centro da
curvatura do espelho.
(B) real e menor e situada entre o foco e o espelho.
(C) real e igual e situada entre o centro e o espelho.
(D) virtual e menor, situada entre o foco e o espelho.
(E) virtual e maior, situada entre o foco e o centro
de curvatura do espelho.
(A) 4000cal
(B) 24000cal
(C) 1000cal
(D) 16000cal
(E) 1600cal
Coordenador - Rubrica
1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
2a QUESTÃO (0,5 ponto)
(A) 20ºC.
(B) 25ºC.
O
1ª SÉRIE – 1 TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO – 1101
5a QUESTÃO (0,5 ponto)
6a QUESTÃO (0,5 ponto)
Um objeto situado a frente de um espelho côncavo forma uma imagem real de tamanho igual ao
do objeto. Sabendo que o raio de curvatura do espelho é 60cm, a imagem aparecerá a que distância do
espelho:
Um jovem estudante para fazer a barba mais
eficientemente, resolve comprar um espelho esférico
que aumente duas vezes a imagem do seu rosto
quando ele se coloca a 50cm dele. Que tipo de espelho ele deve usar e qual o raio de curvatura?
(A) 10cm
(A) Côncavo com R = 2,0m
(B) 20cm
(C) 30cm
(B) Convexo com R = 67cm
(C) Convexo com R = 50cm
(D) 50cm
(E) 60cm
(D) Côncavo com R = 33cm
(E) Um espelho diferente dos mencionados.
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
O
1ª SÉRIE – 1 TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO – 1101
2a PARTE – DISCURSIVA – 4,0 pontos
7a QUESTÃO (1,0 ponto)
Durante uma expedição ao Polo Sul, um pesquisador precisou usar água líquida na temperatura de 50°C
para fazer um determinado experimento. Para isso pegou 200g de gelo que se encontravam à temperatura de
 20°C e colocou em uma fonte térmica que fornecia 2,0kcal/min. Determine o tempo que o pesquisador esperou para continuar o seu experimento.
Dados: calor específico do gelo igual a 0,50cal/g°C; calor específico da água igual a 1,0cal/g°C
e calor latente de fusão do gelo igual a 80cal/g.
Sendo:
Qtotal = (m  c  T)gelo + (m  LF)gelo + (m  c  T)água
Qtotal = 200  0,5  [0 – ( 20)] + 200  80 + 200  1  (50 – 0)
Logo:
Qtotal = 28000cal  Qtotal = 28kcal
Assim:
ot
t

t
 t
Portanto:
t = 14min
8a QUESTÃO (1,0 ponto)
Ao ser anunciada a descoberta de novo planeta em torno da estrela Gliese 581 e a possível presença de
água na fase líquida em sua superfície, reavivou-se a discussão sobre a possibilidade de vida em outros sistemas. Especula-se que as temperaturas na superfície do planeta sejam semelhantes às da Terra e a pressão
atmosférica na sua superfície é estimada como sendo o dobro da pressão na superfície da Terra. A essa pressão, considere que o calor latente de vaporização da água no novo planeta seja 526cal/g e a água atinja o
ponto de ebulição a 120°C. Calcule a quantidade necessária de calor para transformar 1,0kg de água a 20°C
o
totalmente em vapor naquelas condições, considerando o calor específico da água igual a 1,0cal/g C.
Sendo:
Qtotal = (m  c  T)água + (m  LV)água
3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Qtotal = 1000  1  [120 – 20)] + 1000  526
Logo:
Qtotal = 626000cal
Assim:
Qtotal = 626kcal
Coordenador - Rubrica
O
1ª SÉRIE – 1 TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO – 1101
9a QUESTÃO (1,0 ponto)
A imagem de um objeto forma-se a 40cm de um espelho côncavo com distância focal de 30cm. A imagem
formada situa-se sobre o eixo principal do espelho, é real, invertida e tem 3,0cm de altura.
(A) Determine a posição do objeto;
Considerando a equação de Gauss:
f
Logo:
p
p


p
p
p
p
p = 1200  10
Assim:
p = 120cm
(B) Construa o esquema referente à questão representando objeto, imagem, espelho e raios utilizados e indicando as distâncias envolvidas.
Para evitar acidentes de trânsito, foram instalados espelhos convexos em alguns cruzamentos. A experiência não foi bem-sucedida porque, como os espelhos convexos fornecem imagens menores, perde-se completamente a noção de distância. Para perceber o efeito, suponha que um objeto linear seja colocado a 30m de
um espelho convexo de 12m de raio, perpendicularmente a seu eixo principal. Determine a que distância do
espelho convexo seria vista a imagem desse objeto.
Considerando a equação de Gauss:
f
Logo:
p
p

p

p’
p
 p 
p
 36
Assim:
p' =  5,0m
Coordenador - Rubrica
4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
10a QUESTÃO (1,0 ponto)