3ª Fase - Prova Teórica 8ª Série

LEIA ATENTAMENTE AS INSTRUÇÕES ABAIXO
1. Essa prova destina-se exclusivamente a alunos
da 8o série.
2. A prova contém oito (8) questões e TODAS DEVEM
SER RESOLVIDAS.
3. A duração da prova é de quatro horas.
Boa prova!
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1. Uma partícula move-se ao longo do eixo OX sob a ação de uma força
de módulo F, sendo sua energia potencial dada pela curva representada
na figura 1:
a) Qual a aceleração do móvel?
b) Calcule o deslocamento sofrido pelo móvel entre os instantes t = 0
e t = 4s;
c) Determine a velocidade média do móvel entre os instantes t = 0 e
t = 4s.
3. O bloco da figura 3 tem massa m = 20 kg e encontra-se em repouso
sobre a superfície plana horizontal, sem atrito. Em determinado instante
aplica-se sobre o bloco uma força F
constante, de intensidade igual a
60 N.
a) Determine a aceleração do bloco;
b) Qual a velocidade do bloco após um tempo de 4 s?
Fig. 1
Na posição x = 3 m, a energia cinética dessa partícula é 2 J.
a) Qual é a energia total dessa partícula?
b) Determine os valores de x para os quais a energia cinética é nula.
2. A figura 2 representa a velocidade de um móvel em função do tempo.
Fig. 3
4. O gráfico da figura 4 representa a variação da intensidade da força
resultante F que atua sobre um corpo de 2 kg de massa, em função do
deslocamento x. Considere que a força F tem a mesma direção e sentido
do deslocamento, e que a área representada no gráfico corresponde ao
trabalho realizado pela força sobre o corpo. Baseado nestas informações,
determine:
a) A aceleração máxima adquirida pelo corpo;
Fig. 2
b) O trabalho realizado pela força entre as posições x = 0 e x = 3 m.
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6. Termômetros são instrumentos destinados à medida de temperatura.
Para isso eles possuem uma substância termométrica (mercúrio ou álcool,
por exemplo) que se dilata ao receber calor e contrai-se ao perder calor.
Essa substância ocupa um tubo capilar cuja altura da coluna de líquido
corresponde a um valor de temperatura. Contudo, como existem
termômetros graduados em escalas diferentes, ao medir-se uma mesma
temperatura com esses aparelhos, são encontrados valores distintos. Na
figura 6 tem-se dois termômetros onde, o da esquerda está na escala
Celsius e o da direita na escala Fahrenheit. São mostrados também os
Fig. 4
valores de temperatura para o ponto de fusão do gelo e de ebulição da
5. Considere um plano inclinado de 10 m de comprimento, como mostra a
Figura 5. De seu extremo superior abandona-se, a partir do repouso, um
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corpo que adquire uma aceleração de 5 m/s . Considerando que a posição
do corpo em um instante t obedece a equação horária
a t2
s = so + vo t +
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onde s o e v o representam a posição e velocidade no instante inicial,
água em cada escala. Em vista disto, pergunta-se:
a) Qual o valor da temperatura na escala Celsius que corresponde à
leitura de 140o na escala Fahrenheit?
b) Qual o valor da temperatura cuja leitura, na escala Fahrenheit, é
expressa por um número cinco vezes maior que o número lido na
escala Celsius?
determine:
a) Quanto tempo o corpo gasta para chegar ao extremo inferior do
plano?
b) Qual a sua velocidade nesse instante?
Fig. 5
Fig.6
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7. A reflexão do som é aplicada pelos navios, submarinos e alguns barcos
8. Em muitos aeroportos e estações de trens são usadas esteiras rolantes
pequenos para determinar a profundidade do mar ou a presença de
horizontais para comodidade dos passageiros. Na estação Montparnasse
obstáculos. Para isso, essas embarcações dispõem de um aparelho – o
de Paris, por exemplo, existe uma esteira rápida de 180 m que se desloca
sonar – que emite ultra-sons e têm um mecanismo especial para captar os
à velocidade de 9 km/h (= 2,5 m/s), velocidade três vezes maior que as
sons refletidos.
esteiras comuns. Considere um aeroporto onde existem 2 esteiras de 200
Imagine que um sinal sonoro foi emitido de um navio, perpendicularmente
m, uma paralela à outra, mas que se movimentam em sentidos opostos,
ao fundo do mar e, após 10 s, o som refletido foi captado. Considerando a
cada qual transportando passageiros à velocidade de 1 m/s em relação ao
velocidade do som na água do mar igual a 1500 m/s, qual a profundidade
solo. Suponha que três crianças, André, Bruno e Camila queiram apostar
do mar onde o navio se encontra?
uma corrida com ponto de partida no inicio dessas esteiras. André corre
sobre o solo enquanto Bruno e Camila correm sobre cada uma das
esteiras, sendo o movimento de Camila de sentido contrário ao da esteira.
As constituições físicas das crianças são semelhantes de forma que a
cada passo é percorrida uma distância de 50 cm. Quantos passos por
segundo devem dar cada criança para que, após um tempo de 100 s, elas
cheguem simultaneamente no fim das esteiras?
Fig. 7