Resolução do exame de Física, 10ª Classe do ano 2011 – 1a Época
1. A tabela corresponde ao movimento de um ponto material que se move em linha recta.
a) Classifique o movimento nos intervalos (0-3) s e (3-5)s.
b) Construa o gráfico vxt no intervalo (0-8) s.
c) Qual é a distância percorrida pelo corpo no intervalo (0-3) s?
Resolução
a) Classifique o movimento nos intervalos (0-3) s e (3-5)s.
O movimento realizado pelo ponto material no intervalo de (0-3) s é o Movimento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA), pois a velocidade aumenta em cada unidade de tempo.
E no intervalo de (3-5) s é o Movimento Rectilíneo Uniforme (MRU), pois a velocidade é constante nesse percurso, isto é, a velocidade não varia.
b) Construa o gráfico vxt no intervalo (0-8) s.
Em função dos valores de velocidade e tempo da tabela acima, pode-se plotar o gráfico.
O gráfico vxt no intervalo (0-8) s é:
c) Qual é a distância percorrida pelo corpo no intervalo (0-3) s?
No intervalo (0-3) s o ponto material está animado de MRUA, então para cálculo do espaço percorrido, vamos usar a fórmula do espaço no referido movimento.
Observe que na equação acima (amarela), não temos o valor da aceleração, então vamos calcular antes o valor da aceleração.
Então, uma vez calculado o valor da aceleração, vamos fazer a substituição do valor encontrado na equação (1), resultando dessa forma em:
NB: Uma outra forma de calcular a distância percorrida, pode-se recorrer ao cálculo da área da figura geométrica formada, observe que no intervalo de (0-3) s a figura formada é um triângulo rectângulo, então vamos calcular a área do triângulo.
Observa-se que o valor da distância percorrida matem-se a mesma, então pode-se usar essa outra forma alternativa.
Leia Sobre: Movimento Rectilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V)
2. A figura representa três tipos de alavanca.
Copie para a sua folha de exame, a opção que melhor completa a seguinte afirmação:
Da esquerda para a direita temos respectivamente alavancas…
- Inter-potente, inter-resistente, inter-fixa.
- Inter-resistente, inter-potente, inter-fixa.
- Inter-fixa, inter-resistente, inter-potente.
Resolução
Para identificarmos o tipo de alavanca, é bastante simples, apenas vamos nos fixar em olhar no centro da alavanca, dessa forma, pode-se constatar o seguinte:
- Se o Apoio (fulcro) estiver no centro, é uma alavanca inter-fixa.
- A Resistência no centro, é alavanca inter-resistente.
- E quando a Potência estiver no centro, é alavanca inter-potente.
De acordo com a explanação acima, podemos concluir que a alínea correcta é: C
3. Na figura, para fazer girar a porca é necessário um momento de 240 N.m. Se a força aplicada é F = 480N qual deve ser o valor do braço (d)?
R: Para fazer girar a porca o braco deve ser de 0,5 m para um momento de força de 240 N.m.
4. Copie para a sua folha de exame, a opção que melhor completa a seguinte afirmação:
Uma panela possui cabos de madeira ou de plástico para evitar o aquecimento do cabo por…
- Condução. B. Irradiação. C Convecção.
Resolução
As panelas de ferro possuem cabos de madeira ou plástico, justamente para evitar o aquecido do cabo por condução térmica, pois assim impede que os alimentos sejam confeccionados sem que o calor da parte metálica da panela (corpo da panela) se transmita para o cabo. Alínea A).
5. Copie para a sua folha de exame, a opção que melhor completa a seguinte afirmação:
Na cidade de Xai-Xai nas noites a temperatura por vezes baixa até 57,2 ºF. Na escala Celcius essa temperatura equivale a…
- 12ºC B. 13ºC C. 14ºC D. 15ºC
Alínea C, é a correcta.
6. A figura representa um circuito eléctrico formado por cinco lâmpadas de uma árvore de natal. O amperímetro acusa uma corrente de 2 A.
a) Calcule a resistência total do circuito.
b) Determine o valor lido pelo voltímetro.
c) Suponha que se queime a lâmpada L3. Quais as lâmpadas que permanecerão acesas?
Resolução
A associação da figura é série, e nesse caso, a corrente é igual em todas as lâmpadas, e a resistência equivalente será o somatório da resistência de todas as lâmpadas, e quanto a tensão que circula no circuito, será a o somatório da queda de tensão em cada resistência da lâmpada.
c) Suponha que se queime a lâmpada L3. Quais as lâmpadas que permanecerão acesas?
c) Numa associação em série, quando uma lâmpada funde todas as outras lâmpadas não permanecerão acesas, logo nenhuma das lâmpadas permanecerá acesa (todas se apagam).
7. O gráfico mostra como varia a corrente eléctrica através de um condutor metálico quando nas suas extremidades se aplica uma d.d.p variável.
Assinale com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas.
A. O condutor a que este gráfico se refere, não obedece à lei de Ohm. (F)
B. O condutor dissipa uma potência de 60 W quando a corrente é de 1 A. (V)
C. A tensão eléctrica é directamente proporcional à resistência do condutor. (F)
D. A resistência deste condutor é de 60 Ω. (V).
E. A potência dissipada no condutor é a mesma, qualquer que seja a tensão aplicada. (F)
Resolução
Análise das alíneas
- O condutor a que este gráfico se refere, não obedece à lei de Ohm.
O condutor obedece sim a lei de Ohm, pois a relação entre tensão e corrente (U/I) é igual para todo gráfico, ou seja, é constante. Dessa forma a Alínea A) é falsa.
B. O condutor dissipa uma potência de 60 W quando a corrente é de 1 A.
Olhando atentamente o gráfico, verifica-se que quando a corrente é 1 A, a tensão é aproximadamente a 60 V, usando a equação para cálculo da potência, temos a seguinte verificação:
Dessa forma, a Alínea B), é verdadeira.
C. A tensão eléctrica é directamente proporcional à resistência do condutor.
Pela lei de Ohm, a tensão eléctrica, não é directamente proporcional à resistência do condutor, mas sim, a resistência do condutor que é directamente proporcional a tensão eléctrica. R = U/I
D. A resistência deste condutor é de 60 Ω. (V).
Já que, a relação tensão-corrente, é constante, ou seja, é igual em todos os pontos do gráfico, então podemos calcular a tensão, pegando apenas em um ponto específico, observe no grafico que quando a tensão é igual a 300 V (U = 300 V), a corrente corresponde a 5 A (I = 5 A). Para o cálculo da resistência vamos usar a seguinte equação:
A Alínea D) é verdadeira.
E. A potência dissipada no condutor é a mesma, qualquer que seja a tensão aplicada.
Quando a tensão varia, a potência também varia, logo a potência não será a mesma para qualquer valor da tensão. Alínea E) é falsa.
8. A onda cujo perfil está representado na figura, propaga-se com uma frequência de 60 Hz. Calcule:
a) A amplitude.
b) O comprimento de onda.
c) A velocidade da onda e o período
Resolução
a) A amplitude.
Toda onda tem uma elongação, que a distância entre a crista ou vale em relação o origem da onda, a elongação verifica-se na vertical, e olhando a figura acima, verifica-se na horizontal uma elongação de 12 cm, ou seja, Y = 12 cm. Como a elongação é a distância entre vale ou crista em relação a origem da onda, então divide-se o valor da elongação por 2, ficando dessa forma:
b) O comprimento de onda.
Entre os pontos tracejados a vertical na fica a onda realiza duas voltas completas (n = 2), numa distância de 60 cm (d = 60 cm) então temos:
c) A velocidade da onda e o período
Uma vez calcula o valor do comprimento da onda (\lambda = 0,3 m), e propagando-se com uma frequência de 60 Hz, a velocidade será dada pela equação:
Se temos o valor da frequência, então automaticamente também temos o valor do período, pois o período é inversamente proporcional a frequência e vice-versa.
Veja também: Exame Resolvido de Física da 10ª Classe do ano 2010 – 2a Época
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