Hfen11 em Guia Prof Teste Final d1

 

Teste Final 1  Mecâni ca  Escola  Escola 

Data  N.º 

Nome   Nome Avaliação 

Ano   Ano

 –   – 

 –   –  Turma  

Professor(a)  

Grupo I  O gráfico mostra os valores da posição de um carrinho que descreveu uma trajetória retilínea, em função do tempo, relativamente a um referencial coincidente com a trajetória.  trajetória.  

1. Indique qual das seguintes afirmações está de acordo com os dados do gráfico. 8 

(A) O carrinho nunca esteve em repouso.  repouso.   (B)  A partir dos 10 s, o carrinho deslocou-se sempre no sentido positivo do referencial.  referencial.   (C)  Até ao instante t = 30 s, o carrinho deslocou-se 15,0 m, no sentido positivo do referencial.  referencial.   (D) O espaço percorrido pelo carrinho no sentido negativo foi maior do que no sentido positivo.  positivo.   2. Qual das seguintes opções contém, respetivamente, os valores da componente escalar da velo8 

cidade média e da rapidez média do carrinho?  carrinho?   (A) (B) (C) (D) ra ot i d

v m =

0,10 m s –1  v m = 0,40 m s –1  v m = – 0,10 m s –1  v m = 0,10 m s –1 

r m =

0,40 m s –1  r m = 0,10 m s –1  r m = 0,40 m s –1  r m = 0,20 m s –1 

E ot r o P

3. Compare o sentido e a direção da força aplicada sobre o carrinho entre os 40 s e os 50 s com © P G 1 1 N E F H

a   12   12

direção e o sentido da sua velocidade no mesmo intervalo de tempo. Justifique a sua resposta.   resposta.

      s        e          t        s        e 

         T

Cotações 

 

 

 

Grupo II II  

Cotações 

O gráfico seguinte revela os valores da componente escalar da velocidade de um carrinho relativamente a um referencial coincidente com a sua trajetória retilínea, durante um minuto.  minuto.  

1. Identifique qual das seguintes afirmações está de acordo com os dados do gráfico. 8 

(A) O carrinho só se deslocou em sentido negativo a partir do instante t = 40 s.  s.  (B) Durante os primeiros 10 s, o carrinho deslocou-se no sentido negativo com movimento

uniformemente acelerado.  acelerado.  (C) Entre os 20 s e os 40 s, o carrinho deslocou-se no sentido positivo com movimento uniforme.   uniforme. (D) O carrinho teve movimento uniformemente retardado nos intervalos de tempo [0; 10] s e  e  [40; 60] s ..   2. Supondo que a posição inicial do carrinho era  x = – 5,0 m, identifique qual das seguintes afirma8 

ções relativas ao seu movimento durante um minuto está correta.  correta.   (A) O espaço percorrido foi 45 m e a posição no instante t = 60 s era x = 30 m.  m. 

m.  (B) O espaço percorrido foi 45 m e a posição no instante t = 60 s era x = 35 m.  (C) O espaço percorrido pelo carro foi 35 m e a sua posição no instante t = 60 s era x = 30 m.  m.  t ra

(D) O espaço percorrido foi 40 m e a posição no instante = 60 s era d

i

ot

 x

ot

= 35 m.  m. 

E

3. Supondo que a massa do carrinho era 5,0 kg, calcule o módulo da resultante das forças aplicadas P

©

P

o

r

12   12

sobre ele entre os 20 s e os 40 s de movimento. 1

1

G

H

F

E

N

 Apresente todas as etapas de resolução.  resolução. 

      s        e          t        s        e 

         T

 

 

 

III   Grupo III Um bloco de alumínio de 2,0 kg foi largado no cimo de uma rampa muito polida e desceu-o em  em   1,00 s, passando depois a deslizar sobre um plano horizontal, como se indica na figura (não há escala). Parou ao fim de 3,50 m de deslocamento na horizontal.  horizontal.  

1. Em qual dos esquemas seguintes estão representadas corretamente as forças aplicadas sobre o 8 

rampa?   bloco enquanto ele desce a rampa? 

2. Qual das seguintes descrições caracteriza corretamente o par ação-reação do peso do bloco? 8 

(A) É a força de reação normal que a base da rampa aplica sobre o bloco, tem a mesma

direção e o mesmo módulo de P y   e sentido oposto.  oposto.  (B) É a força de reação normal que a base da rampa aplica sobre o bloco, tem a mesma

direção e o mesmo módulo de

P   e

sentido oposto.  oposto. 

(C) É a força de reação normal que o bloco aplica sobre a base da rampa, tem a mesma

direção e o mesmo módulo de

P   e

sentido oposto.  oposto. 

(D) É a força que o bloco aplica na Terra, tem a mesma direção e o mesmo módulo de P   e

sentido da Terra para o bloco.  bloco.   3. Utilizando relações energéticas, calcule o módulo da força de atrito exercida sobre o bloco du16   16

rante o movimento no plano horizontal.  Apresente todas as etapas de resolução.  resolução.   ra ot i ot

E

d

4. Comente a seguinte afirmação, invocando a Lei de Newton adequada: “Se o plano horizontal es P

o

r © P G N

1

1

12 H

F

E

tivesse coberto por uma camada de gelo plana, o bloco continuaria a deslizar até embater em alguma coisa que o fizesse parar.”  

Cotações  

 

      s        e          t        s        e 

         T

 

Grupo IV  

Cotações  

sat élite natural da Terra T erra e, tal como com o os satélites artificiais que orbitam o nosso pla A Lua é o único satélite neta, também está sujeita à sua força gravítica. Apesar de estar muito mais afastada da Terra, como tem uma massa cerca de 3 × 1019 maior que a massa desses satélites, a Lua está sujeita a uma interação gravítica mais intensa.  intensa.  a  1. Identifique qual dos seguintes esquemas pode traduzir o movimento de um satélite que orbita a 

8 

Terra com movimento circular uniforme.

(B) 

(A)

» F  

»v  

»v g 

g

» P  

(C)

(D) 

F 

» 

F  

»v   »  g

v  

2.  A distância entre os centros da Lua e da Terra é 60 vezes maior que o raio da Terra e um certo

satélite artificial orbita o planeta descrevendo uma trajetória de raio equivalente a quatro raios da Terra.  Terra.  2.1. Identifique qual das seguintes opções traduz a relação entre as intensidades da força graví-

8 

tica a que estes dois corpos estão sujeitos. (A) (B)

F g,sat F g,Lua F g,sat F g,Lua

3600 

19

16  3  10 16



19

60  3  10

 

(C)

 

(D)

F g,sat F g,Lua F g,sat F g,Lua

60 

19

 

19

 

4  3 1 10 0 3600



9  3 10 10

2.2.  Aplicando a 2.ª Lei de Newton, calcule o período de translação do satélite em causa, consi-

16   16

derando que descreve um movimento circular uniforme. o

ar

 Apresente todas as etapas de resolução.  resolução.   E

d

it

o

tor

R T =

H

F

E

N

1

1

G

P

©

P

6400 km; M T = 6,0 × 1024 kg  kg  

      s        e          t        s        e 

         T

 

Grupo V  V 

Cotações  

 A queda dos corpos foi desde sempre sem pre um assunto que interessou os curiosos, levando muitos, como  Aristóteles e Galileu, a formular explicações para o fenómeno. Para compreender este movimento vertical devemos considerar as condições iniciais do corpo e o efeito, desprezável ou não, das for ças ças dissipativas.   dissipativas. Nas respostas às questões deste grupo considere um referencial com origem no solo e sentido para cima.   cima. 1. Uma bola é lançada verticalmente para cima, com velocidade de módulo 5,0 m s –1, atingindo a

altura máxima a 2,25 m do solo. Despreze o efeito das forças dissipativas.  dissipativas.   1.1. Qual era o módulo da velocidade da bola no instante em que tocou no solo?  

8 

(A) 5,0 m s    –1

(B) 6,7 m s –1  (C) 45 m s –1  (D) 11,2 m s –1  1.2. Partindo da equação das posições, determine a posição inicial da bola.  bola. 

12 

resolução.    Apresente todas as etapas de resolução. 1.3. Qual dos esquemas seguintes traduz os vetores

F R  ,

a

 e v   , num certo instante da subida

da bola?  bola? 

 

2. O gráfico traduz os valores da componente escalar da velocidade de uma folha de papel

em   12   12

queda vertical, a partir do repouso.  

ra ot i d E ot r o P © P G 1 1

Tendo em conta as forças aplicadas sobre a folha, explique a variação da sua aceleração ao longo  longo  N E F H

      s        e          t        s        e 

         T

do tempo. 

8 

 

 

 

Grupo VI 

Cotações 

Na figura está representado um disco que descreve um movimento circular uniforme em torno de um eixo O, completando n rotações por minuto. O ponto A é equidistante do centro e do ponto B.  B. 

1. Qual é o período de rotação do disco? 8 

(A) (B)

n

min   min

1

s

n

 

60

(C) (D)

s

 

s

 

n n

60

2.  A velocidade linear do ponto B é 0,052

n

m s –

1.

  8 

Qual é o raio do disco?  (A) 8,3 mm (B) 50 cm (C) 0,33 m ot

ra

(D) 20 cm  ot

E

d

i r o P

©

P

3. Que relação quantitativa existe entre o módulo m ódulo da aceleração a celeração centrípeta dos pontos A e B? H

F

E

N

1

1

G

12   12

Justifique a sua resposta. 

      s        e          t        s        e 

         T