gabarito - 1º turno - 2ª série - 2016

COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO
1ª CERTIFICAÇÃO/2016 - FÍSICA – 2a SÉRIE – 1o TURNO
PROFESSORES: ROBSON / JULIEN / J. FERNANDO / BRUNO / THIAGO / RONALDO
GABARITO
ATENÇÃO
Verifique se a prova que esta recebendo consta de quatro páginas numeradas de 1 a 4 e impressas com:
 1ª parte – quatro questões objetivas.
 2ª parte – seis questões discursivas.
1a PARTE – OBJETIVA – 1,0 ponto
O diagrama da velocidade
de um móvel é dado pelo esquema. O movimento é acelerado no(s) trecho(s):
(A) FG
(B) CB
(C) CE
(D) BC e EF
(E) AB e DE
2a QUESTÃO (0,25 ponto)
Para melhorar a mobilidade urbana na rede metroviária é necessário minimizar o tempo entre estações. Para isso a administração do metrô de uma
grande cidade adotou o seguinte procedimento entre
duas estações: a locomotiva parte do repouso com
aceleração constante por um terço do tempo de percurso, mantém a velocidade constante por outro
terço e reduz sua velocidade com desaceleração
constante no trecho final, até parar. Qual é o gráfico
de posição (eixo vertical) em função do tempo (eixo
horizontal) que representa o movimento desse trem?
3a QUESTÃO (0,25 ponto)
Os choques de balões ou pássaros com os parabrisas dos aviões em processo de aterrissagem ou
decolagem podem produzir avarias e até desastres
indesejáveis em virtude da alta velocidade envolvida.
Considere as afirmações abaixo:
I. A força sobre o pássaro tem a mesma intensidade da força sobre o para-brisa.
II. A aceleração resultante no pássaro é maior do
que a aceleração resultante no avião.
III. A força sobre o pássaro é muito maior que a
força sobre o avião.
Pode-se afirmar que:
(A) apenas l e III são correias.
(B) apenas II e III são corretas.
(C) apenas III é correta.
(D) l, II e III são corretas.
(E) apenas l e II estão corretas.
4a QUESTÃO (0,25 ponto)
A imagem abaixo ilustra
uma bola de ferro após ser disparada por um canhão antigo.
Desprezando-se a resistência do ar, o esquema que
melhor representa as forças que atuam sobre a bola
de ferro é:
Coordenador - Rubrica
1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
1a QUESTÃO (0,25 ponto)
PROVA 1a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
2ª SÉRIE – 1O TURNO
Ensino Médio
GABARITO
RESPOSTA DA 1a PARTE
1a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
2a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
3a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
4a Q
(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 – 6,0 pontos
5a QUESTÃO (1,0 ponto)
Um trem de 120m de comprimento percorre um trecho de ferrovia retilínea com velocidade de 20m/s. Um
automóvel de comprimento desprezível viaja no mesmo sentido com velocidade de 30m/s. Determine o tempo
necessário para o automóvel ultrapassar o trem, a partir do instante em que ele atinge a sua traseira. Admita
velocidades constantes para os móveis.
Considerando:
vrelativo = |30 – 20|  vrelativo = 10m/s
Sendo:
vrelativo =
∆s
120
 10 =
 ∆t = 12s
∆t
∆t
6a QUESTÃO (1,0 ponto)
A velocidade escalar de um carro varia com o tempo conforme indica o gráfico.
(A) determine a aceleração do carro entre os instantes 0 e 10s e entre 10s e 30s.
Sendo:
∆v
30  0
2
 a|10
 a|10
0 =
0 = 3,0m/s
∆t
10  0
2 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
a|10
0 =
Sendo:
a|30
=
10
∆v
0  30
 a|30
=
 a|30
= 1,5m/s2
10
10
∆t
30  10
Coordenador - Rubrica
PROVA 1a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
2ª SÉRIE – 1O TURNO
Ensino Médio
GABARITO
(B) qual é a variação de espaço entre os instantes 0 e 30s.
Considerando a área do triângulo corresponde ao deslocamento solicitado:
b ×h
30 × 30
Atriângulo =
 ∆s =
 ∆s = 450m
2
2
7a QUESTÃO (1,0 ponto)
Um garoto, na sacada de seu apartamento, a 20 metros de altura, deixa cair um biscoito, quando tem então
a ideia de medir o tempo de queda desse biscoito. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10m/s²,
determine o tempo gasto pelo biscoito para chegar ao térreo.
Considerando a queda livre:
H=
g × t2
10 × t2
 20 =
 t2 = 4  t = 2,0s
2,
2
Como nossa força P é sempre constante, uma balança colocada no piso do elevador indicaria o valor da força
Normal aplicada em cada caso. Como exemplo, uma pessoa de massa igual a 60kg, em um elevador que sobe
e desce com uma aceleração de 3,0m/s², tem uma força P de valor igual a 600N (considerando g = 10m/s²) e a
balança indicará sua força normal variando entre dois valores. Calcule esses dois valores.
Considerando a força resultante que age sobre o corpo:
Fresultante = Fnormal – Fpeso  Fnormal = m × a + m × g  Fnormal = 60 × 3 + 60 ×10
Logo:
Fnormal = 780N
Sendo:
Fresultante = – Fnormal + Fpeso  Fnormal = – m × a + m × g  Fnormal = – 60 × 3 + 60 ×10
Logo:
Fnormal = 420N
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3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
8a QUESTÃO (1,0 ponto)
2ª SÉRIE – 1O TURNO
PROVA 1a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO
9a QUESTÃO (1,0 ponto)
Na montagem a seguir, sabendo-se que a massa do corpo é de 20kg e que o plano
inclinado possui uma angulação de 60º. Despreze todos os atritos. Determine:
(A) O valor das componentes do peso;
Cálculo da componente x do peso:
Px = m × g × sen 60o  Px = 20 ×10 ×
√3
 Px = 100 × √3N
2
(B) O valor da força que o solo exerce no bloco.
Sendo:
Fnormal = Fpeso em y  Fnormal = 100N
(C) A aceleração adquirida pelo bloco.
Sendo:
Fpeso em x = Fresultante  m × g × sen 60º = m × a
Logo:
10 ×
√3
= a  a = 5 × √3m/s2
2
10a QUESTÃO (1,0 ponto)
Considerando o corpo B:
Considerando o corpo A:
Fresultante em A = T  mA × a = T
Fresultante em B = PB  T
mB × a = mB × g – T
20 × a = 20 × 10 – 5 × a
25 × a = 200  a = 200 ÷ 25
Logo:
a = 8,0m/s2
Coordenador - Rubrica
4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Na figura, os blocos A e B, com massas iguais a 5,0kg e 20kg, respectivamente, são ligados
por meio de um cordão inextensível. Desprezando-se as massas do cordão e da roldana e
qualquer tipo de atrito, calcule a aceleração do bloco A, em m/s².