2ª Ficha – 11º 11 – versão 1

Física e Química A – 11º Ano
Ano Letivo 2012-2013
2ª Ficha de avaliação - versão 1
Nome: ……………………………………………………………………………………………………..……… Nº ……………….
26 de novembro de 2011
Classificação: …………………………….
Turma: 11
Professor: …….…………….…
(Susana Vieira)
Amanhã o Afonso fará 16 anos, os colegas de turma resolveram presenteá-lo com um carrinho de corda. Claro que o
Afonso é já um rapaz crescido, mas continua a gostar muito de carros. Na falta de um melhor, resolveu experimentar
o carrinho, até porque tinha sido uma prenda dos colegas…
1. O Afonso, depois de ter dado corda ao carrinho, pousou-o no chão.
1.1. Considere o diagrama abaixo apresentado, onde se apresentam diversas interacções, no momento em que
o carrinho está na eminência de iniciar o movimento. Complete a tabela, fazendo a correspondência entre
as forças e as letras associadas à representação dessas mesmas forças.
Considere:
𝐹⃗1 - Força exercida pelo solo sobre a roda motriz
𝐹⃗2 - Força exercida pelo solo sobre o carro
𝐹⃗3 - Força exercida pela terra sobre o carro
𝐹⃗4 - Força exercida pelo solo sobre a roda (não motriz)
𝐹⃗5 - Força exercida pela roda não motriz sobre o solo
𝐹⃗6 - Força exercida pela roda motriz sobre o solo
𝐹⃗7 - Força exercida pelo carro sobre o solo
𝐹⃗8 - Força exercida pelo carro sobre a Terra
Força
𝐹⃗1
𝐹⃗2
𝐹⃗3
𝐹⃗4
𝐹⃗5
𝐹⃗6
𝐹⃗7
𝐹⃗8
1.2. O modo como varia a posição do carrinho em função do tempo é dado pela equação:
x = - 0,2 + 0,06 t2 (m)
1.2.1.Qual a velocidade média do carrinho no intervalo de tempo [0,2 ; 0,4]s?
1.2.2.Qual a intensidade da força motora, sabendo que durante o movimento a intensidade da força de
atrito é de 0,2 N.
Dado:
mcarrinho = 100 g
1.3. A partir do instante 2 s a força motora deixa de actuar (atenção: a força de atrito continua a actuar e
mantém a sua intensidade).
1.3.1.Que tipo de movimento o carrinho passa a descrever? Justifique.
1.3.2.Qual a equação que descreve o novo movimento?
1.3.3.Qual a velocidade do carrinho 0,1 s após a força motora deixar de atuar?
1.4. Ao fim de quanto tempo (desde o inicio do movimento) é que o carrinho parou?
1.5. Qual a distância percorrida pelo carrinho?
1.6. Qual dos gráficos seguintes, traduz melhor o modo como varia o valor algébrico da velocidade do carrinho
ao longo do tempo
2. Claro que o sonho comanda a vida e sonhar não custa nada!
Na verdade aquilo que o Afonso desejava era ter um carro como um daqueles
que o CR7 tem. Que tal em vez de brincar com o carrinho de corda, brincar com
uma bola? Talvez aprendesse a dar uns toques e quem sabe, talvez um dia …
Pelo sim pelo não, Afonso foi buscar uma bola e começou a cabeceá-la lançandoa para o ar.
2.1. A bola partiu de uma altura de 1,7 m e atingiu uma altura máxima de 2,5 m.
Despreze a resistência do ar e responda às questões:
2.1.1.Qual o valor da velocidade da bola no instante do lançamento?
2.1.2.Com que velocidade é que a bola atingiu o solo?
2.2. Considere os seguintes esquemas, onde as setas representadas constituem grandezas vectoriais (força /
velocidade / aceleração)
Esquema 1
Esquema 2
Esquema 3
2.2.1.Os esquemas que representam correctamente a velocidade e a força que atua na bola durante a
descida são respetivamente:
(A)
(B)
(C)
(D)
Esquema 1 e esquema 2
Esquema 2 e esquema 2
Esquema 2 e esquema 3
Esquema 3 e esquema 3
2.2.2. Os esquemas que representam correctamente a velocidade e a força que atua na bola quando esta
atinge a altura máxima são respetivamente:
(A) Esquema 1 e esquema 3
(B) Esquema 2 e esquema 2
(C) Esquema 2 e esquema 3
(D) Esquema 2 e esquema 3
2.3. Selecione a opção que apresenta os gráficos que melhor representam a variação da Energia cinética, da
energia potencial e da energia mecânica da bola, em função do tempo.
(A)
(B)
(C)
(D)
3. Afonso já estava a começar a ficar farto do carrinho e da bola, então lembrou-se de fazer uma pequena
experiência. Colocou o carrinho sob um plano inclinado e prendeu-o a um fio que se encontrava ligado a um
balde. O fio passava pela gola de uma roldana de massa desprezável. Considere os atritos desprezáveis.
3.1. O carrinho ficou em repouso. Calcule a massa do balde.
3.2. Afonso pretendia fazer com que o carrinho subisse o plano apenas sob a ação da tensão, pelo que, pegou
na bola de futebol e colocou-a dentro do balde.
Sabendo que a massa do carrinho é de 100 g e que a massa do conjunto balde + bola é de 900 g, determine:
3.2.1.A tensão que o fio exerce no carrinho.
3.2.2.A aceleração adquirida pelo carrinho.
Afonso é claro que todos nós desejamos-te o MELHOR, não te podemos oferecer um carro tipo CR7, mas podemos
oferecer-te sonhos. Vamos lá sonhar um pouco. Vamos sonhar que tu és um surfista aéreo.
4. O gráfico apresentado a seguir descreve o deslocamento vertical y, para baixo, de um surfista aéreo de massa
igual a 75 kg, em função do tempo t.
A origem y = 0, no instante t = 0, é tomada como a altura do salto. Nesse movimento, a força R da resistência do
ar é proporcional ao quadrado do valor da velocidade v do surfista (R=kv2), onde k é uma constante que
depende principalmente da densidade do ar e da geometria do surfista. A velocidade inicial do surfista é nula;
cresce com o tempo, durante aproximadamente 10 s. Após os 10s tende para uma velocidade constante
denominada velocidade limite (vL).
Determine:
4.1. O valor da velocidade limite vL.
4.2. O valor da constante k no SI.
4.3. O valor da aceleração do surfista quando a sua velocidade é a metade da velocidade limite.
FIM
Questão
1.1
Cotação
8
1.2.1 1.2.2 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.4 1.5 1.6 2.1.1 2.1.2 2.2.1 2.2.2 2.3 3.1 3.2.1 3.2.2 4.1 4.2 4.3 Total
Parabéns Afonso!
12
12
12
12
12
8
12
8
12
12
8
8
8
12
8
8
8
8
12
200