COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II DEPARTAMENTO DE FÍSICA COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO a o 1ª CERTIFICAÇÃO/2013 - FÍSICA – 2 SÉRIE – 1 TURNO PROFESSORES: JULIEN / ROBSON GABARITO ATENÇÃO Verifique se a prova que esta recebendo consta de quatro páginas numeradas de 1 a 4 e impressas com: 1ª parte – sete questões objetivas. 2ª parte – quatro questões discursivas. 1a PARTE – OBJETIVA – 2,8 pontos 1a QUESTÃO (0,4 ponto) 3a QUESTÃO (0,4 ponto) Um homem empurra um caixote para a direita, com velocidade constante, sobre uma superfície horizontal. Desprezando-se a resistência do ar, o diagrama que melhor representa as forças que atuam no caixote é: Na parte final de seu livro, Discursos e demonstrações concernentes a duas novas ciências, publicado em 1638, Galileu Galilei trata do movimento de um projétil da seguinte maneira: “Suponhamos um corpo qualquer, lançado ao longo de um plano horizontal, sem atrito; sabemos... que esse corpo se moverá indefinidamente ao longo desse mesmo plano, com um movimento uniforme e perpétuo, se tal plano for ilimitado”. O princípio físico com o qual se pode relacionar o trecho destacado acima é: (A) o Princípio da Inércia ou 1a Lei de Newton. (B) o Princípio Fundamental da Dinâmica ou 2a Lei de Newton. (C) o Princípio da Ação e Reação ou 3a Lei de Newton. (D) a Lei da Gravitação Universal. (E) o Teorema da Energia Cinética. 2a QUESTÃO (0,4 ponto) Todas as alternativas abaixo contêm um par de forças de ação e reação, exceto: Um pedaço de giz é lançado horizontalmente de uma altura H. Desprezando-se a influência do ar, a figura que melhor representa a(s) força(s) que age(m) sobre o giz é: (A) a força com que a Terra atrai um tijolo e a força com que o tijolo atrai a Terra. (B) a força que uma pessoa, andando, empurra o chão para trás e a força com que o chão empurra a pessoa para frente. (C) a força com que um avião, empurra o ar para trás e a força com que o ar empurra o avião para frente. (D) a força com que um cavalo, puxa uma carroça e a força com que o carroça puxa o cavalo. (E) o peso de um corpo colocado sobre uma mesa horizontal e a força normal da mesa sobre ele. Coordenador - Rubrica 1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II 4a QUESTÃO (0,4 ponto) O 2ª SÉRIE – 1 TURNO PROVA 1a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA Ensino Médio GABARITO 5a QUESTÃO (0,4 ponto) 7a QUESTÃO (0,4 ponto) No gráfico, representa–se, em função do tempo, a velocidades de um corpo que se desloca em uma trajetória retilínea. Um objeto se desloca em uma trajetória retilínea. O gráfico a seguir descreve as posições do objeto em função do tempo. Pode–se, então, afirmar que o módulo da aceleração do corpo: (A) aumenta no intervalo de 0s a 10s. Analise as seguintes afirmações a respeito desse movimento: (B) é maior no intervalo de 20 s a 40 s do que no de 0s 10s. (C) é o mesmo nos intervalos de 0 s a 10 s e de 20 s a 40 s. (D) é diferente de zero no intervalo de 10 s a 20 s. (E) é menor no intervalo de 0s a 10s do que no de 20s a 40s. 6a QUESTÃO (0,4 ponto) I. Entre t = 0 e t = 4,0s o objeto executou um movimento retilíneo uniformemente acelerado. II. Entre t = 4,0s e t = 6,0s o objeto se deslocou 50m. III. Entre t = 4,0s e t = 9,0s o objeto se deslocou com uma velocidade média de 2,0m/s. Deve-se afirmar que apenas (A) I é correta. (B) II é correta. (C) III é correta. (D) I e II são corretas. (E) II e III são corretas. (B) a velocidade escalar média de B é maior que a de A. (C) é possível que, em algum momento, B tenha sido mais veloz que A. (D) A esteve sempre na frente de B. (E) A e B não pararam nenhuma vez durante a viagem. RESPOSTA DA 1a PARTE a a a a a a a 1 Q (A) (B) (C) (D) 2 Q (A) (B) (C) (D) 3 Q (A) (B) (C) (D) 4 Q (A) (B) (C) (D) 5 Q 6 Q 7 Q (A) (B) (C) (D) (A) (B) (C) (D) (A) (B) (C) (D) (E) (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. Coordenador - Rubrica 2 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II Dois automóveis, A e B, partem num mesmo instante de uma cidade X com destino a outra cidade Y, distante 420km de X. O automóvel A faz o percurso em cinco horas e o B, em seis horas. Pode-se afirmar que: (A) o automóvel B percorreu uma distância maior que a percorrida por A. PROVA 1a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA O 2ª SÉRIE – 1 TURNO Ensino Médio GABARITO 2a PARTE – DISCURSIVA – 4,2 pontos 8a QUESTÃO (1,1 pontos) Inaugurada em 1974, a Ponte Presidente Costa e Silva, mais conhecida como Ponte Rio–Niterói, com 13km de comprimento, foi projetada para receber pouco mais de 50 mil veículos por dia. Hoje recebe cerca de 120 mil veículos, de modo que na hora de maior movimento sempre ocorre grande congestionamento. Considere que um estudante do Rio, deslocando–se em direção a UFF (Niterói), percorra os primeiros 7,0km da ponte com velocidade escalar constante de 70km/h e para atravessar os 6,0km restantes utilize 20 minutos. Suponha que na volta ele atravesse toda a ponte em 10 minutos. Calcule, em módulo, a velocidade escalar média na ida e a velocidade escalar média na volta, em km/h. Construindo um esquema do problema: Considerando a ida para a UFF: Considerando a volta da UFF: vm = 30km/h (ida) vm = 78km/h (volta) 9a QUESTÃO (1,0 ponto) 3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II Um objeto desloca–se em movimento retilíneo cujo gráfico da velocidade em função do tempo é ilustrado. Calcule: (A) a aceleração escalar do movimento de 0 a 5,0s, de 5,0s a 15s e de 15s a 25s; Sendo: Coordenador - Rubrica PROVA 1a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA O 2ª SÉRIE – 1 TURNO Ensino Médio GABARITO (B) a velocidade escalar média de 0s a 25s. Sendo: vm = 14m/s 10a QUESTÃO (1,1 pontos) Na montagem esquematizada na figura, os blocos A, B e C têm massas iguais a 2,0kg e a força ⃗ , paralela ao plano horizontal de apoio, tem intensidade 12N. Desprezando todas as forças resistentes, calcule: (A) o módulo da aceleração do sistema; Considerando a 2ª lei de Newton para o conjunto A + B + C: F = (mA + mB + mC) a 12 = (2 + 2 + 2) a 12 = 6 a a = 12 6 a = 2,0m/s2 (B) as intensidades das forças de tração estabelecidas nos fios ideais (1) e (2). Considerando a 2ª lei de Newton para o conjunto B + C (fio 1): TBC = (mB + mC) a TBC = (2 + 2) 2 TBC = 4 2 TBC = 8 Considerando a 2ª lei de Newton para o bloco C (fio 2): T C = mC a TC = 2 2 TC = 4 TBC = 8,0N e TC = 4,0N 11a QUESTÃO (1,0 ponto) Considerando o sistema em equilíbrio (FR = 0). Assim para os blocos A e B, podemos escrever: T = PA sen e T = PB Em virtude do equilíbrio: PA sen = PB 10 g 0,6 = mB g mB = 10 0,6 mB = 6,0kg Coordenador - Rubrica 4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II O sistema ao lado está em equilíbrio. Desprezando todos os atritos e sabendo-se que o bloco A tem massa 2 mA = 10kg. Calcule a massa do bloco B. Dados: g = 10m/s e sen α = 0,6.