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COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO
a
o
2ª 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)
Considere um tubo disposto verticalmente, no
qual se realizou o vácuo. Um dispositivo faz uma
bolinha metálica ser abandonada dentro do tubo,
em sua extremidade superior. Sabendo que essa
experiência é realizada na superfície da Terra, podemos afirmar que a bolinha:
(A) não cai, porque não existe gravidade no vácuo.
Um móvel vai do ponto A para o ponto D com
velocidade escalar linear constante, movendo–se
ao longo da curva esquematizada na figura.
(B) cai em movimento retilíneo e uniforme.
(C) cai com uma aceleração tanto maior quanto
mais intenso for o seu peso.
Sendo R1 > R2 > R3, os valores das velocidades
angulares nos trechos AB, BC e CD, podem ser
escritos como:
(A) ωAB = ωBC = ωCD
2a
QUESTÃO (0,4 ponto)
Admita que o piloto Felipe Massa entre em uma
curva freando seu carro de fórmula 1. Seja ⃗ a velocidade vetorial do carro em determinado ponto da
curva e a respectiva aceleração. A alternativa que
propõe a melhor configuração para ⃗ e é:
(B) ωAB > ωBC > ωCD
(C) ωAB < ωBC < ωCD
(D) ωAB < ωBC > ωCD
(E) ωAB < ωBC = ωCD
4a QUESTÃO (0,4 ponto)
Um projétil de massa m é lançado obliquamente
no vácuo, descrevendo a trajetória indicada na figura.
A altura máxima atingida é h e o módulo da aceleração da gravidade vale g. Os trabalhos do peso
do projétil nos deslocamentos de A até B, de B até
C e de A até C valem, respectivamente:
(A) zero, zero e zero.
(B) m  g  h, – m  g  h e zero.
(C) m  g  h, m  g  h e 2  m  g  h.
(D) – m  g  h, m  g  h e zero.
(E) Não há dados suficientes para os cálculos.
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1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
(D) cai com a mesma aceleração com que a cairia
nas vizinhanças da Lua.
2
(E) cai com aceleração próxima de 9,8m/s , independe da intensidade de seu peso.
O
2ª SÉRIE – 1 TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO
5a QUESTÃO (0,4 ponto)
7a QUESTÃO (0,4 ponto)
Um halterofilista levanta um haltere de 20kg, do
chão até uma altura de 1,5m em 5,0s. No dia seguinte, ele realiza o mesmo exercício em 10s. No
segundo dia, a grandeza física que certamente mudou foi:
Um carrinho, apenas apoiado sobre um trilho,
desloca–se para a direita com velocidade escalar
constante, conforme representa a figura.
(A) a força de atração da Terra sobre o haltere.
(B) a variação da energia mecânica do haltere.
(C) a variação da energia potencial gravitacional do
haltere.
(D) o trabalho realizado sobre o haltere.
(E) a potência gasta pelo halterofilista.
6a QUESTÃO (0,4 ponto)
Uma partícula movimenta-se sob a ação de um
campo de forças conservativo, possuindo energia
mecânica E. O gráfico que melhor traduz a energia
cinética (Ec) da partícula em função de sua energia
potencial (Ep) é:
O trilho pertence a um plano vertical e o trecho
que contém o ponto A é horizontal. Os raios de curvatura nos pontos B e C são iguais. Sendo FA, FB e
FC, respectivamente, as intensidades das forças de
reação normal do trilho sobre o carrinho nos pontos
A, B e C, podemos concluir que:
(A) FA = FB = FC
(B) FC > FA > FB
(C) FB > FC > FA
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.
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(D) FA > FB > FC
(E) FC > FB > FA
O
2ª SÉRIE – 1 TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO
2a PARTE – DISCURSIVA – 4,2 pontos
8a QUESTÃO (1,1 pontos)
Um escoteiro, ao fazer um exercício de marcha com seu pelotão, parte de um ponto P e sofre a seguinte
sequência de deslocamentos: 800m para o norte; 300m para o oeste e 400m para o sul. Sabendo que a duração da marcha é de 8,0 minutos e 20 segundos e que o escoteiro atinge um ponto Q, determine:
(A) o módulo do seu deslocamento vetorial de P a Q;
No esquema, estão representados os três deslocamentos parciais do
escoteiro bem como o seu deslocamento total P a Q.
Aplicando o teorema de Pitágoras ao triângulo retângulo destacado, obtemos o módulo do deslocamento vetorial do escoteiro de P
até Q.
|⃗ |
|⃗ |
(B) o módulo da velocidade vetorial média e da velocidade escalar média de P a Q. Dê sua resposta no sistema internacional de unidades (SI).
Considerando o intervalo de tempo para o escoteiro se deslocar de P até Q, podemos escrever:
t = 8min20s = 500s
Logo:
|⃗
|
|⃗ |
|⃗
|⃗
|
|
Sendo:
|
|
|
|
|
|
|⃗ |
|⃗ |
|⃗ |
|⃗
|
|
|
|
|
|
|
Uma pedra abandonada na Lua, de um ponto situado a 80m de altura, demora 10s para atingir a superfície
da Lua. Determine:
(A) o módulo do vetor aceleração gravitacional nas proximidades da superfície lunar;
Sendo:
g = 1,6m/s2
(B) o intervalo de tempo que uma pedra, com o dobro da massa da primeira, demoraria a cair da mesma altura.
Na queda livre a aceleração independe da massa do corpo que cai, logo:
t = 10s
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9a QUESTÃO (1,0 ponto)
O
2ª SÉRIE – 1 TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO
10a QUESTÃO (1,1 pontos)
Em uma montanha russa, um carrinho com 300kg de massa é abandonado do
repouso de um ponto A, que está a 5,0m de altura. Supondo que os atritos sejam
2
desprezíveis e que g = 10m/s , calcule:
(A) o valor da velocidade do carrinho no ponto B;
Sendo os atritos desprezíveis, podemos escrever:
√
√
vB = 10m/s
(B) a energia cinética do carrinho no ponto C, que está a 4,0m de altura.
Sendo os atritos desprezíveis, podemos escrever:
(Em)C = (Em)A  (EC)C = m  g  (hA – hC)  (EC)C = 300  10  (5 – 4)  (EC)C = 3,0  103J
(EC)C = 3,0kJ
11a QUESTÃO (1,0 ponto)
O pêndulo da figura oscila em condições ideais, invertendo sucessivamente o sentido
do seu movimento nos pontos A e C. A esfera tem massa 1,0kg e o comprimento do fio,
leve e inextensível, vale 2,0m. Sabendo que no ponto B (mais baixo da trajetória) a esfera
2
tem velocidade de módulo 2,0m/s e que |g| = 10m/s , determine:
(A) a intensidade da força resultante sobre a esfera quando ela passa pelo ponto B;
No ponto B, ocorre a transição entre o movimento acelerado e o movimento retardado; por
isso, a componente tangencial da força resultante é nula. Logo, no ponto B, a força resultante na
esfera é centrípeta. Assim, podemos escrever:
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Fcp = 2,0N
(B) a intensidade da força que traciona o fio quando a esfera passa pelo ponto B.
Considerando a força resultante em B:
T – P = Fcp  T – m  g = Fcp  T – 1  10 = 2  T = 2 + 10
T = 12N
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