Física (Cursos de CF e BQ) Exame (Época Normal) 10 de Abril de

Física (Cursos de CF e BQ)
Exame (Época Normal)
10 de Abril de 2008
Duração: 2 horas.
Resolva todas as perguntas, incluindo todos os passos. Se precisar, use a
informação contida nos Dados Necessários e no formulário.
Todas as alíneas têm 1 valor (excepto quando outro valor é indicado).
1. Um móvel, animado de um movimento uniformemente retardado, percorre uma
distância de 8.125 m entre o nono e o décimo segundos. Sabendo que o móvel
demorou 16 segundos a parar, responda às perguntas seguintes:
a)
b)
c)
d)
e)
Escreva a expressão da velocidade inicial em função da aceleração do móvel.
Mostre que a aceleração do móvel é 1.25 m/s2.
(1.5 valores)
Determine a velocidade do móvel no instante t=12 segundos.
Calcule o espaço percorrido pelo móvel nos últimos 4 segundos.
Se a massa do móvel for de 3 toneladas, calcule a força que actua no móvel nos
últimos 4 segundos.
R: a) v0=16 a; c) 5 m/s; d)10 m; e) 3750 N.
2. A Terra roda em torno do Sol numa trajectória que se pode considerar
aproximadamente circular.
a) Calcule a aceleração centrípeta da Terra.
b) Compare a força com que o Sol atrai uma pessoa à superfície da Terra com a
força com que a Terra atrai essa pessoa.
R: a) 5.9 x 10-3 m/s2 ; b) FT/FS=1647.
3. Um objecto de ouro e prata pesa 58.8 N no ar e 53.9 N quando totalmente imerso na
água.
.
a) Qual o módulo da impulsão que a água exerce sobre o objecto?
b) Qual o volume total do objecto?
c) Quais as massas de ouro e de prata que o objecto contem?
(2 valores)
R: a) 4.9 N ; b) 5 x 10-4 m3; mAu=2 kg; mAg=4 kg.
4. Uma artéria de raio R conduz a quatro capilares de raios R/4. A velocidade do
sangue na artéria é de 0.3 m/s.
a) Qual a velocidade do sangue em cada um dos capilares?
b) Se a pressão do sangue na artéria for de 120 mmHg, qual a pressão do sangue
nos capilares? (Assuma que estão todos à mesma altura e que pode desprezar a
viscosidade do sangue).
(1.5 valores)
R: a) 1.2 m/s ; b) 115 mmHg.
5. Uma partícula carregada, com uma carga de +10 mC desloca-se com uma
velocidade de 0.3 m/s segundo o sentido positivo do eixo dos xx numa região onde
existe um campo magnético de 1 T com o sentido positivo do eixo dos yy e um
campo eléctrico com o sentido positivo do eixo dos zz.
a) Qual o módulo, direcção e sentido do vector força magnética que actua sobre a
partícula?
b) Qual deve ser a intensidade do campo eléctrico para que a intensidade da força
eléctrica seja igual à intensidade da força magnética?
c) Qual deve ser a massa da partícula para que a partícula esteja em equilíbrio?
d) Em que consiste o fenómeno da indução magnética?
r
r
R: a) FB = 3 × 10 −3 e z N; b) 0.3 N/C; c)0.6 g.
6.
O carbono 14 é um isótopo radioactivo com um tempo de semi-desintegração de
5730 anos.
a) Quanto tempo deve passar para o número de átomos de carbono 14 de uma fonte
radioactivo se reduzir a um quarto do número inicial?
b) Qual a probabilidade de decaímento de um núcleo de carbono 14 por segundo?
R: a) 11460 anos; 3.8 x 10-12 s-1.
Dados Necessários:
Aceleração da gravidade da Terra: 9.8 m/s2.
Distância da Terra ao Sol: 1.5 x 1011 m.
Raio da Terra: 6.378 x 106 m.
Massa da Terra: 5.976 x 1024 kg.
Massa do Sol: 1.989 x 1030 kg.
Densidade da água: 1.0 g /cm3.
Densidade do ouro: 20 g /cm3.
Densidade da prata: 10 g /cm3.
Densidade do sangue: 1.02 g /cm3.
Densidade do mercúrio: 13.6 g /cm3.
1 atmosfera: 1.013 x 105 Pa.
Carga do electrão: 1.602 x 10-19 C.