gabarito recuperação - 2º turno - 2ª serie - 2016
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COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO
2ª CERTIFICAÇÃO/2016 – RECUPERAÇÃO – FÍSICA – 2a SÉRIE – 2o TURNO
PROFESSORES: JULIEN / J. FERNANDO / ROBSON / RONALDO / ALCIBÉRIO / RAMON
GABARITO
ATENÇÃO
Verifique se a prova que está recebendo consta de quatro páginas numeradas de 1 a 4 e impressas com:
1ª parte – quatro questões objetivas cada uma com valor 0,25.
2ª parte – seis questões discursivas cada uma com valor 1,5.
1a PARTE – OBJETIVA – 1,0 ponto
A figura a seguir
mostra o perfil de uma
pista de skate, feita do
mesmo material do
ponto U ao ponto Y.
Uma jovem skatista
parte do ponto U com velocidade nula, passa pelos
pontos V, X e chega ao ponto Y com velocidade nula.
Com base no exposto, assinale o correto.
(A) A energia cinética em V é igual à energia potencial gravitacional em U.
(B) A energia cinética em V é igual à energia potencial gravitacional em X.
(C) A energia cinética em V é igual à energia potencial gravitacional em Y.
(D) A energia cinética em V é maior que a energia
potencial gravitacional em X.
(E) A energia cinética em V é o dobro da energia potencial gravitacional em X.
2a QUESTÃO (0,25 ponto)
Para realizar o levantamento de pesos de forma
adequada, um halterofilista necessita realizar cinco
etapas, conforme mostrado a seguir.
pesos a uma altura de 2,20m. Com base nessas informações, a relação entre o peso total erguido pelo
atleta e o seu próprio peso corporal é:
Considere a aceleração da gravidade com valor g = 10m/s 2
(A) 5,0
(B) 1,0
(C) 2,0
(D) 4,0
(E) 3,0
3a QUESTÃO (0,25 ponto)
A figura mostra uma
pista de corrida A B C D
E F, com seus trechos
retilíneos e circulares
percorridos por um atleta
desde o ponto A, de onde parte do repouso, até a
chegada em F, onde para. Os trechos BC, CD e DE
são percorridos com a mesma velocidade de módulo
constante. Considere as seguintes afirmações:
I. O movimento do atleta é acelerado nos trechos
AB, BC, DE e EF.
II. O sentido da aceleração vetorial média do movimento do atleta é o mesmo nos trechos AB e EF.
III. O sentido da aceleração vetorial média do movimento do atleta é para sudeste no trecho BC, e,
para sudoeste, no DE.
Então, está(ão) correta(s):
(A) apenas a I.
(B) apenas a I e ll.
(C) apenas a I e III.
(D) apenas a ll e III.
(E) todas.
Em um determinado campeonato mundial de levantamento de pesos, um atleta, com peso corporal
de 70kg realizou um trabalho útil de 4,62kJ para erguer uma barra com pesos partindo da posição (I),
chegando até a posição (V) e largando o peso no
chão logo em seguida. Partindo da posição (I) até
chegar na posição (V), o atleta conseguiu erguer os
4a QUESTÃO (0,25 ponto)
As bicicletas possuem uma corrente que liga uma
coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais,
a uma coroa localizada no eixo da roda traseira,
como mostra a figura A.
Coordenador - Rubrica
1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
1a QUESTÃO (0,25 ponto)
PROVA DE RECUPERAÇÃO – 2a CERTIFICAÇÃO – FÍSICA – 2ª SÉRIE – 2O TURNO Ensino Médio
GABARITO
figura B (isto é, quando a coroa acionada pelos pedais dá uma volta completa), a distância aproximada
percorrida pela bicicleta, sabendo-se que o comprimento de um círculo de raio R é igual a 2R, é:
Considere: ≈ 3
(A) 1,2m
O número de voltas dadas pela roda traseira a
cada pedalada depende do tamanho relativo destas
coroas. Quando se dá uma pedalada na bicicleta da
(B) 2,4m
(C) 7,2m
(D) 14,4m
(E) 48m
RESPOSTA DA 1a PARTE
1a Q
2a Q
3a Q
4a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
(A)
(B)
(C)
(D)
(A)
(B)
(C)
(D)
(A)
(B)
(C)
(D)
(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.
2a PARTE – DISCURSIVA – 9,0 pontos
5a QUESTÃO (1,5 pontos)
Músculos artificiais feitos de nano tubos de carbono embebidos em cera de parafina podem suportar até
duzentas vezes mais peso que um músculo natural do mesmo tamanho. Considere uma fibra de músculo artificial
de 1,0mm de comprimento, suspensa verticalmente por uma de suas extremidades e com uma massa de 50
gramas pendurada, em repouso, em sua outra extremidade. Determine o trabalho realizado pela fibra sobre a
massa, ao se contrair 10% erguendo a massa até uma nova posição de repouso, é:
Considere: g =10m/s2
L = 1,0 × 103m; m = 5,0 × 102kg; h = 10%L h = 1,0 × 104m e g = 10m/s2
Logo:
O trabalho realizado pela força tensora exercida pela fibra é igual ao ganho de energia
potencial:
= m × g × h 50 × 103 × 10 × 104
Assim:
= 5,0 × 105J
Coordenador - Rubrica
2 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Dados:
PROVA DE RECUPERAÇÃO – 2a CERTIFICAÇÃO – FÍSICA – 2ª SÉRIE – 2O TURNO Ensino Médio
GABARITO
6a QUESTÃO (1,5 pontos)
Uma bola de borracha é abandonada a 2,0m acima do solo. Após bater no chão, retorna a uma altura de
1,5m do solo. Calcule a percentagem da energia inicial perdida na colisão da bola com o solo.
Considerando a perda de energia igual a:
EP = EPfinal – EPinicial EP = m × g × hfinal – m ×g × hinicial m × 10 ×2 – m × 10 × 1,5
Logo:
EP = 20m – 15m EP = 5,0m
Assim:
Razão =
5m
1
Razão = Razão = 25%
20m
4
7a QUESTÃO (1,5 pontos)
Um corpo de massa 0,50kg desliza por uma pista inclinada, passando pelo ponto A
com velocidade 2,0m/s e pelo ponto B com velocidade 6,0m/s. Considerando a figura,
determine o trabalho realizado pela força de atrito no deslocamento de A para B.
Considere: g=10m/s2
Considerando o sistema não conservativo, podemos escrever:
atrito = EMecânica final – Emecânica inicial atrito = Ecinética em B (Epotencial em A + Ecinética em A)
Logo:
m × v2B
m × v2A
0,5 × 62
0,5 × 22
at =
m × g × hA +
at =
0,5 × 10 × 3
2
2
2
2
Assim:
at = 9 – 15 – 1 = – 7,0J
Dois exaustores eólicos instalados no telhado de um galpão se encontram em movimento circular uniforme
com frequências iguais a 2,0Hz e 2,5Hz Determine a diferença entre os períodos desses dois movimentos, em
segundos.
Sabendo que o período é o inverso da frequência, podemos calcular os períodos de casa
um dos exaustores e, consequentemente, a diferença entre eles.
1
1
T1 =
T1 = T1 = 0,50s
f1
2
1
1
T2 =
T2 =
T2 = 0,40s
f2
2,5
{
Logo:
T = T1 – T2 T = 0,5 – 0,4 T = 0,10s
Coordenador - Rubrica
3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
8a QUESTÃO (1,5 pontos)
PROVA DE RECUPERAÇÃO – 2a CERTIFICAÇÃO – FÍSICA – 2ª SÉRIE – 2O TURNO Ensino Médio
GABARITO
9a QUESTÃO (1,5 pontos)
As máquinas cortadeiras e colheitadeiras de cana-de-açúcar podem substituir dezenas
de trabalhadores rurais, o que pode alterar de forma significativa a relação de trabalho
nas lavouras de cana-de-açúcar. A pá cortadeira da máquina ilustrada na figura gira em
movimento circular uniforme a uma frequência de 300rpm. Calcule a velocidade de um
ponto extremo P da pá.
Considere 3
Dados: f = 300rpm f = 5,0Hz; π = 3; R = 60cm R = 0,60m
Sendo a velocidade linear do ponto P igual a:
v = × R v = 2 × f × R v = 2 × 5 × 0,6 v = 18m/s
10a QUESTÃO (1,5 pontos)
Para qualquer distância percorrida (D), a razão entre os números de voltas dadas é a
mesma. Logo:
D= n1 × 2 × × d1
} n1 × 2 × × d1 = n2 × 2 × × d2
D= n2 × 2 × × d2
Assim:
n1 d1
n1 0,5
n1
=
=
= 0,50
n2 d2
n2
1
n2
Coordenador - Rubrica
4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Uma das modalidades de corridas de automóveis muito populares nos
Estados Unidos são as corridas de arrancadas, lá chamadas de Dragsters
Races. Estes carros são construídos para percorrerem pequenas distâncias
no menor tempo. Uma das características destes carros é a diferença entre
os diâmetros dos seus pneus dianteiros e traseiros. Considere um Dragster
cujos pneus traseiros e dianteiros tenham respectivamente diâmetros de d 1
= 1,00m e d2 = 50,00cm. Para percorrer uma distância de 300,00m determine a razão n 1/n2 entre o número de
voltas que os pneus traseiros e dianteiros, supondo que em nenhum momento haverá deslizamento dos pneus
com o solo.
