1 gabarito - Portal Tijuca CP2

COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO
3ª CERTIFICAÇÃO/2015 - FÍSICA – 2a SÉRIE – 1o TURNO
PROFESSORES: JULIEN / J. FERNANDO / ROBSON / THIAGO / BRUNO
LABORATÓRIO DE FÍSICA: PROF. RAMON / TECNICO CAIO JORDÃO
GABARITO
ATENÇÃO
Verifique se a prova que esta recebendo consta de cinco páginas numeradas de 1 a 5 e impressas com:
 1ª parte – seis questões objetivas.
 2ª parte – quatro questões discursivas.
1a PARTE – OBJETIVA – 3,0 pontos
1a QUESTÃO (0,5 ponto)
3a QUESTÃO (0,5 ponto)
A figura mostra um corpo de
massa igual a 2,0kg preso por
dois fios ideais e inextensíveis.
Sabendo que a intensidade do
campo gravitacional local é igual
a 10m/s², a força de tração nos
fios é de:
Suponha que em uma partida de futebol, o goleiro, ao bater o tiro de meta, chuta a bola, imprimindo-lhe uma velocidade cujo vetor forma, com a
horizontal, um ângulo . Desprezando a resistência
do ar, são feitas as afirmações abaixo:
I. No ponto mais alto da trajetória, a velocidade
vetorial da bola é nula.
(A) 5,0N
(D) 20N
(B) 10N
(E) 25N
(C) 15N
2a QUESTÃO (0,5 ponto)
A figura apresenta esquematicamente o sistema
de transmissão de uma bicicleta convencionaI.
II. A velocidade inicial pode ser decomposta segundo as direções horizontal e vertical.
III. No ponto mais alto da trajetória é nulo o valor
da aceleração da gravidade.
IV. No ponto mais alto da trajetória é nulo o valor
da componente vertical da velocidade.
Estão corretas:
(A) I, II e III
(B) I, III e IV
(C) II e IV
(D) III e IV
4a QUESTÃO (0,5 ponto)
Na bicicleta, a coroa A conecta-se à catraca B
através da correia P. Por sua vez, B é ligada à roda
traseira R, girando com ela quando o ciclista está
pedalando. Nesta situação, supondo que a bicicleta
se move sem deslizar, as magnitudes das velocidades angulares, ωA, ωB e ωR, são tais que:
(A) ωA < ωB = ωR
(B) ωA = ωB < ωR
(C) ωA = ωB = ωR
(D) ωA < ωB < ωR
(E) ωA > ωB = ωR
Uma partícula move-se com velocidade uniforme
v ao longo de uma reta e choca-se unidimensionalmente com outra partícula idêntica, inicialmente
em repouso. Considerando o choque elástico e
desprezando atritos, podemos afirmar que, após o
choque:
(A) as duas partículas movem-se no mesmo sentido
com velocidades iguais a v/2.
(B) as duas partículas movem-se em sentidos opostos com velocidades −v e +v.
(C) a partícula incidente reverte o sentido do seu
movimento, permanecendo a outra em repouso.
(D) a partícula incidente fica em repouso e a outra
se move com velocidade v.
(E) as duas partículas movem-se em sentidos opostos com velocidades −v e 2v.
Coordenador - Rubrica
1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
(E) I e II
O
2ª SÉRIE – 1 TURNO
PROVA 3a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO
5a QUESTÃO (0,5 ponto)
6a QUESTÃO (0,5 ponto)
A força resultante que atua sobre um bloco de
2,5kg, inicialmente em repouso, aumenta uniformemente de zero até 100N em 0,20s, conforme a figura.
Um gás recebe um trabalho de 2100J, sofrendo
uma transformação isotérmica. Sendo o equivalente
mecânico do calor igual a 4,2J/cal, esse gás deve ter
cedido uma quantidade de calor, em calorias, igual
a:
(A) 0,50  10³
(B) 1,1  10³
(C) 2,1  10³
(D) 4,2  10³
(E) 8,8  10³
A velocidade final do bloco, em m/s, é:
(A) 2,0
(D) 8,0
(B) 4,0
(E) 10
(C) 6,0
RESPOSTA DA 1a PARTE
2a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
3a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
4a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
5a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
6a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
(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.
2 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
1a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
Coordenador - Rubrica
PROVA 3a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
O
2ª SÉRIE – 1 TURNO
Ensino Médio
GABARITO
2a PARTE – DISCURSIVA – 4,0 pontos
Todas as questões devem ser desenvolvidas (a tinta) – Somente a resposta, na questão, não será considerada.
7a QUESTÃO (1,0 ponto)
−2
Uma massa m1 em movimento retilíneo com velocidade escalar 8,0 x 10 m/s colide unidimensionalmente
−2
com outra massa m2 em repouso e sua velocidade escalar passa a ser 5,0 x 10 m/s. Se a massa m2 adquire a
−2
velocidade escalar de 7,5 x 10 m/s, movendo-se no mesmo sentido de m1. Nessas condições calcule o valor
de m1.
Considerando a conservação da quantidade de movimento, podemos escrever:
Qfinal = Qinicial  m1  v1 + m2  v2 = m1  v’1 + m2  v’2
Logo:
m1  8,0 x 10−2 + m2  0 = m1  5,0 x 10−2 + m2  7,5 x 10−2
Assim:
m1  3,0 x 10−2 = m2  7,5 x 10−2
m1 = 2,5  m2
8a QUESTÃO (1,0 ponto)
Uma bola de tênis, de massa 200g e velocidade 10m/s, é rebatida por um jogador, adquirindo uma velocidade v2 de mesmo valor e direção que v1, mas de sentido contrário.
(A) Calcule a variação da quantidade de movimento da bola.
Q = |m  vfinal – m  vinicial|  Q = |0,2  (− 10) – 0,2  10|  Q = |− 2 – 2|
Logo:
(B) Supondo que o tempo de contato da bola com a raquete foi de 0,010s, calcule o valor da força que a raquete exerceu sobre a bola (admita que esta força seja constante).
Considerando a relação:
I = Q  F  t = Q  F  0,01 = 4
Logo:
F = 400N
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3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Q = 4,0kgm/s
PROVA 3a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
O
2ª SÉRIE – 1 TURNO
Ensino Médio
GABARITO
9a QUESTÃO (1,0 ponto)
Uma partícula realiza movimento circular uniforme sobre uma mesa horizontal e lisa. Sua frequência de rotação é 100Hz. Calcule:
(A) Seu período;
Considerando a relação para o período:
1
1
1
f=  T= T=
T
f
100
Logo:
T = 1,0  10−2s
(B) sua velocidade angular.
Considerando a relação:
 = 2    f   = 2    100
Logo:
 = 200rad/s
10a QUESTÃO (1,0 ponto)
A figura representa um sistema em equilíbrio estático. Sendo o peso do objeto A igual a 20N, calcule o valor
do peso do objeto B. Considere o peso da barra desprezível.
4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Considerando a condição de equilíbrio:
⃗⃗⃗ o = 0
⃗ P
⃗⃗ A × d
⃗A+ P
⃗⃗ B × d
⃗B=0
⃗
∑M
Logo:
20  3 – PB  4 = 0  4  PB = 60
Portanto:
PB = 15N
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