2ºTeste 11º ano (692789)

Agrupamento de Escolas José Belchior Viegas
Curso: Ciências e Tecnologias
Física e Química A - 11º Ano
Teste de avaliação globalizante
dezembro de 2013
FORMULÁRIO
Física e Química A
2013/2014
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TABELA DE CONSTANTES
Módulo da aceleração gravítica de um corpo
Junto à superfície da Terra
g = 10 m s-2
Massa da Terra
MT = 5,98 x 1024 kg
Constante da Gravitação Universal
G = 6,67 x 10 -11 N m2 kg-2
Raio da terra
6,378 x 106 m
1.
Satélites europeus vão medir o campo magnético da Terra
A ESA (Agência Espacial Europeia) apresentou à imprensa os três satélites
europeus que vão medir com exatidão o campo magnético da Terra. A
apresentação ocorreu no centro espacial de Ottobrunn, no sul da Alemanha,
mesmo local onde foram feitos os últimos testes com as naves. Agora, as
sondas serão encaminhadas para a Rússia. Isso porque a ESA pretende
lançar os três satélites em julho a partir da base russa de Plesetsk, no marco
da missão Swarm.
A missão Swarm é primeira da ESA composta de satélites de observação da Terra destinadas a medir os
sinais magnéticos do núcleo do planeta, o manto, crosta, bem como oceanos, a ionosfera e magnetosfera.
Portanto, trata-se de uma missão de extrema importância porque é essa blindagem magnética que protege
o nosso planeta. Sem essa proteção, a vida na Terra seria impossível.
Dois satélites vão orbitar muito próximos entre si, na mesma altitude - inicialmente a cerca de 460 km , enquanto o terceiro estará em uma órbita mais alta, de 530 km.
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1.1. Suponha que um dos satélites se encontra em orbita. Escolha a alternativa que poderá representar
como variou o módulo da velocidade do satélite em função do tempo.
v
v
v
t
A)
v
t
B)
t
C)
t
D)
1.2. Determine a velocidade orbital do satélite que se encontra na órbita de maior altitude.
1.3. Indica qual a opção que relaciona correctamente os valores das velocidades angulares para o satélite
mais afastado (ωa) e o satélite mais próximo(ωb).
A)
3
a
ra

3
b
rb
B)
a rb 3

b ra 3
C)
 a rb

 b ra
D)
3
a
r
 b3
b
ra
1.4. As linhas de campo magnético da terra podem ser representadas na seguinte figura. Indique se o
valor do campo magnético é mais forte em A ou B.
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1.5.
Selecione a única opção que contém os termos que completam sequencialmente
a frase que se segue.
Num dado ponto do campo magnético, o vetor campo magnético tem direção
_____________ às linhas de campo e ________________ linhas de campo. A intensidade
do campo exprime-se em ___________________.
(A) … perpendicular… sentido contrário às… tesla
(B) … perpendicular… sentido contrário às… volt metro menos um
(C) … tangente… o mesmo sentido das… volt metro menos um
(D) … tangente… o mesmo sentido das… tesla
1.6.
Os alunos verificaram que a equação do tipo s = so + v.t pode descrever linearmente o movimento
de uma partícula em movimento uniforme seja retilíneo ou circular. O gráfico abaixo que pode
representar esta equação define o movimento circular uniforme de um ponto material que descreve
uma circunferência de raio 2 m.
1.6.1.
A velocidade angular desta partícula é….
Indique a opção correta.
A) ω = 5 rad/s
B) ω = 20 rad/s
C) ω = 10 rad/s
D) ω = 6 rad/s
1.6.2. Transcreva para a sua folha de teste a circunferência que simula o movimento circular do ponto
material e represente nela os vectores aceleração e velocidade.
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2. Na figura estão representadas duas ondas sonoras que se propagam num determinado meio
aquoso à velocidade de 1400m/s.
2.1.
Com base na análise do gráfico, seleccione a afirmação correcta.
A. O som transmitido pela onda A é mais intenso que o transmitido pela onda B.
B. O comprimento de onda de B é 8 vezes superior ao da onda A.
C. A frequência de emissão do sinal A é 8 vezes inferior à do sinal B.
D. O período de oscilação da onda A é ¼ do da onda B.
2.2.
Sabendo que cada quadrícula do gráfico no eixo do xx corresponde a 10 ms, e cada
quadrícula no eixo do yy corresponde a 1cm, indica a posição de uma partícula que vibra
de acordo com a onda B, no instante 20 segundos.
2.3.
Sabendo que a velocidade do som no ar é de 340m/s indique, justificando, porque é que o
som se propaga a uma maior velocidade no meio aquoso do que no ar.
3. Com o objetivo de determinar o módulo do campo magnético produzido por um conjunto de ímanes, um
grupo de alunos utilizou uma montagem semelhante à representada na figura.
Os alunos começaram por colocar quatro pares de ímanes, igualmente espaçados, entre duas placas de
ferro, estabelecendo-se, assim, entre elas, um campo magnético que se pode considerar uniforme.
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Colocaram, em seguida, uma espira sobre uma placa (deslizante) que, em cada ensaio realizado, fizeram
deslizar entre as duas placas de ferro com velocidade de módulo constante, desde a posição inicial,
representada na figura, até uma posição final na qual a placa deslizante ficava completamente introduzida
no espaço entre as duas placas de ferro.
Utilizando uma espira, os alunos realizaram um ensaio, procedendo de modo que a placa com a espira
deslizasse entre as duas placas de ferro com a mesma velocidade, durante 13 segundos. Mediram o fluxo
magnético ao longo do tempo, utilizando um sensor de campo magnético.
Na tabela seguinte, apresentam-se os valores do fluxo magnético
Tempo (s)
 m (Wb)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0
6x10-2
12x10-2
18x10-2
24x10-2
30x10-2
30x10-2
30x10-2
24x10-2
18x10-2
12x10-2
6x10-2
0
3.1.
 m durante os 13 segundos.
Indique, justificando, qual deveria ser o valor da força
eletromotriz no intervalo [5,7]s.
3.2. A partir da equação da reta que melhor se ajusta aos pontos,
determine a força eletromotriz produzida no intervalo de tempo
[0,4]s.
3.3. Determine a percentagem da área da espira introduzida
dentro das placas de ferro ao fim de 3 segundos admitindo que o
ângulo entre a direção do campo e a direção perpendicular à superfície delimitada pela espira é 0º.
3.4. Os ímanes são um dos constituintes dos altifalantes e dos microfones de indução, assim como as
membranas oscilantes. Indique as diferenças existentes, nos dois aparelhos, relativamente a estas
membranas.
3.5. Indique qual das seguintes representações esquemáticas mostram as linhas de campo elétrico
criado por duas cargas elétricas pontuais, 1 e 2, positivas.
A
B
C
D
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4. Propôs-se a um grupo de alunos de uma Escola que criticassem e apresentassem sugestões sobre um
projecto de uma pequena pista de treino para um desporto em que vários atletas se deslocam num
trenó, ao longo de uma pista de gelo, procurando percorrê-la no mais curto intervalo de tempo possível.
A pista é constituída por três percursos rectilíneos, com diferentes comprimentos e declives, e por um
percurso circular, como mostra a figura. Suponha que a trajectória do trenó no percurso circular é
horizontal, existindo uma parede vertical de gelo que o mantém nessa trajectória. Na figura, o percurso
circular BCD encontra-se num plano horizontal. O trenó deverá atingir o ponto F com velocidade nula e
em segurança. Consideram-se desprezáveis todos os atritos no percurso ABCDE, bem como a
resistência do ar na totalidade do percurso. A massa total, m, do sistema trenó + atletas é de 300 kg, e o
trenó parte do repouso no ponto A.
4.1. Nas condições apresentadas, qual é a variação da energia cinética do sistema constituído pela Terra e
trenó + atletas, no percurso entre os pontos A e E?
Selecione a alternativa CORRETA.
(A) –9,19 × 104 J
(B) +9,19 × 104 J
(C) –1,22 × 105 J
(D) +1,22 × 105 J
4.2. Por questões de segurança, o módulo da aceleração do trenó não deverá ultrapassar no percurso AB
um determinado valor. O valor da aceleração neste percurso é …
Indique a opção CORRETA.
(A) …0,5g
(B) …0,8g
(C) …2,0g
(D) …1,25g
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4.3. Qual dos seguintes gráficos melhor representa o valor da aceleração do sistema
trenó + atletas, em função da posição, ao longo do percurso AF?
4.4. Para que o trenó atinja o final da pista com velocidade nula, é necessária uma força de atrito constante
muito intensa no percurso EF.
4.4.1. Determine a intensidade da força de atrito que atua no trenó, no percurso EF.
Apresente todas as etapas de resolução.
4.4.2. Qual é a modificação que se pode efectuar nesse percurso, EF, para que o trenó atinja a extremidade
da pista com velocidade nula, mas sujeito a uma força de atrito de menor intensidade?
4.5. Ao escreverem o relatório, alguns alunos discutiram se a velocidade do trenó se manteria, ou não,
constante no percurso horizontal circular BCD, tendo em conta que nesse percurso há forças a actuar no
trenó. Indique a opção que indica a conclusão correta
(A) A velocidade é constante pois o seu módulo é constante
(B) A velocidade não é constante apesar do seu módulo ser constante
(C) A velocidade é constante apesar do seu módulo não ser constante
(D) A velocidade é não constante pois o seu módulo não é constante
COTAÇÕES
1.1.-8
1.2.-12
1.3.-8
2.1.-8
2.2.-12
2.3.-12
3.1.-16
3.2.-8
4.1.-8
4.2.-8
Física e Química A
1.4.-8
1.5.-8
3.3.-8
3.4.-12
3.5.-8
4.3.-8
4.4.1.-16
4.4.2.-8
2013/2014
1.6.1-8
1.6.2.-8
4.5.-8
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