gabarito - Portal Tijuca CP2

COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO
a
o
2ª CERTIFICAÇÃO / 2013 – FÍSICA – 2 SÉRIE – 2 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
De um mesmo local da superfície da Terra, são
lançadas verticalmente para cima, com mesma
velocidade inicial, duas pedras A e B, de massas
respectivamente iguais a 10g e 500g. Desprezando
a influência do ar. A razão entre o tempo de subida
da pedra A (tA) e o tempo de subida da pedra B (tB),
será de:
(A) 5000
(B) 50
(C) 10
(D) 1
(E) 0,02
2a QUESTÃO (0,4 ponto)
A figura a seguir representa um instante do movimento curvilíneo e acelerado de uma partícula.
estão girando e a correia não escorrega sobre elas.
Então se pode afirmar que a(s) velocidade(s)
(A) angular de A é menor que a de B, porque a velocidade tangencial de B é maior que a de A.
(B) angular de A é maior que a de B, porque a velocidade tangencial de B é menor que a de A.
(C) tangenciais de A e de B são iguais, porém a
velocidade angular de A é menor que a velocidade angular de B.
(D) angulares de A e de B são iguais, porém a velocidade tangencial de A é maior que a velocidade
tangencial de B.
(E) angular de A é maior que a velocidade angular
de B, porém ambas têm a mesma velocidade
tangencial.
4a QUESTÃO (0,4 ponto)
Na situação esquematizada, um halterofilista le2
vanta 80kg num local em que g = 10m/s e mantém
o haltere erguido, como representa a figura 2, durante 10s.
Se o movimento ocorre da esquerda para a direita, os vetores que melhor representam a velocidade vetorial e a aceleração vetorial da partícula no
instante considerado, e nessa ordem, são:
(A) 1 e 2
(B) 1 e 4
(C) 1 e 1
(D) 5 e 3.
(E) 5 e 4.
3a
QUESTÃO (0,4 ponto)
Duas polias, A e B, de raios RA e RB, com RA <
RB, podem girar em torno de dois eixos fixos e distintos, interligadas por uma correia. As duas polias
Os trabalhos das forças musculares durante o
levantamento do haltere e durante sua manutenção
no alto valem, respectivamente:
(A) 800J e 800J
(B) 1600J e 1600J
(C) 800J e zero
(D) 1600J e zero
(E) 1600J e 800J
Coordenador - Rubrica
1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
1a QUESTÃO (0,4 ponto)
O
2ª SÉRIE – 2 TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO
5a QUESTÃO (0,4 ponto)
7a QUESTÃO (0,4 ponto)
Dois guindastes G1 e G2 transportam a mesma
carga de peso P até uma mesma altura H. O primeiro gasta 20s nessa tarefa e o segundo, 30s. Sendo
ζ1 e ζ2 os trabalhos realizados e W 1 e W 2 as potências desenvolvidas por G1 e G2, respectivamente, é
correto afirmar que:
(A) ζ1 = ζ2 e W 1 = W 2
Uma pista é constituída por três trechos: dois retilíneos, AB e CD, e um circular, BC, conforme representa a vista aérea na figura.
(B) ζ1 = ζ2 e 2W 1 = 3W 2
(C) ζ1 = ζ2 e 3W 1 = 2W 2
(D) 2ζ1 = 3ζ2 e W 1 = W 2
(E) 3ζ1 = 2ζ2 e W 1 = W 2
6a QUESTÃO (0,4 ponto)
Uma atleta de massa m está saltando em uma
cama elástica. Ao abandonar a cama com velocidade vo, ela atingirá uma altura h. Considere que a
energia potencial gravitacional é nula no nível da
cama e despreze a resistência do ar. A figura mostra
o momento em que a atleta passa, subindo, pela
metade da altura h.
Admita que um carro de massa m percorra a pista com velocidade de intensidade constante igual a
v. Sendo R o raio do trecho BC, analise as proposições a seguir:
I. No trecho AB, a força resultante sobre o carro é
nula.
II. No trecho CD, a força resultante sobre o carro é
não nula.
III. Em qualquer ponto do trecho BC, a força resultante sobre o carro é dirigida para o ponto O e
sua intensidade é dada por
m  v2
.
R
Podemos dizer que:
Nessa posição, a energia mecânica da atleta é:
2
2
(A) mgh + mvo /2
(B) mgh/2 + mvo /2
(C) somente a proposição III está correta.
(D) somente as proposições I e III estão corretas.
(E) somente as proposições II e III estão corretas.
(D) mgh/2
(E) mgh/3
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
(C)
2
mvo /2
(A) somente a proposição I está correta.
(B) somente a proposição II está correta.
O
2ª SÉRIE – 2 TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO
2a PARTE – DISCURSIVA – 4,2 pontos
8a QUESTÃO (1,1 pontos)
Três cidades A, B e C, situadas em uma região plana, ocupam os vértices de um triângulo equilátero de
60km de lado. Um carro viaja de A para C, passando por B. Se o intervalo de tempo gasto no percurso total é
de 1,0h12min, determine, em km/h:
(A) o valor absoluto da velocidade escalar média;
Sendo:
t = 1,0h12min  t = 1,2h
Portanto:
|
|
|⃗ |
|⃗
|
|
|
| Vm | = 100km/h
(B) a intensidade da velocidade vetorial média.
Considerando:
|⃗
|⃗ |
|
|⃗
|⃗
|
|
9a QUESTÃO (1,0 ponto)
Uma esfera de chumbo é lançada verticalmente para cima e retorna ao ponto de partida 8,0s após o lança2
mento. Considerando desprezíveis as influências do ar e usando g igual a 10m/s , calcule:
(A) o módulo da velocidade de lançamento;
Considerando:
3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
v = vo + g  t  0 = vo – 10  4  vo = 40m/s
vo = 40m/s
(B) a altura máxima atingida pela esfera em relação ao ponto de partida.
Sendo:
hmáx = 80m
Coordenador - Rubrica
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
O
2ª SÉRIE – 2 TURNO
Ensino Médio
GABARITO
10a QUESTÃO (1,1 pontos)
Um garoto de massa igual a 40kg parte do repouso de uma altura de 10m desliza ao longo de um tobogã e
atinge a parte mais baixa com velocidade de 5,0m/s conforme apresentado na figura.
2
Admitindo a aceleração da gravidade igual a 10m/s , calcule a energia mecânica degradada pelas forças
dissipativas, durante a descida do garoto.
A energia mecânica inicial, associada ao garoto no alto do tobogã, é potencial gravitacional.
Logo, podemos escrever para aposição inicial:
 


Assim:

A energia mecânica final, na parte mais baixa do tobogã, é cinética. Logo, podemos escrever:



A energia mecânica degradada pelas forças dissipativas é Ed. Essa energia é calculada como:
Ed = 3,5  103J
11a QUESTÃO (1,0 ponto)
4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Um bloco de massa 4,0kg descreve movimento circular e uniforme
sobre uma mesa horizontal perfeitamente polida. Um fio ideal, de
1,0m de comprimento, prende–o a um prego C, conforme ilustra o
2
esquema. Se a força de tração no fio tem intensidade 1,0 x 10 N,
determine a velocidade angular do bloco, em rad/s.
Considerando:
Fcp = T  m  2  R = T  4  2  1 = 1  102  2 = 25
 = 5,0rad/s
Coordenador - Rubrica