Exame Resolvido de Física 10ª Classe do ano 2012 – 2a Época
1. Transcreva para a sua folha de exame a alternativa que melhor completa a frase.
Quando introduzimos um bebé numa bacia cheia de água esta entorna-se. Isso explica-se pela propriedade geral da matéria chamada…
- Compressibilidade.
- Divisibilidade.
- Impenetrabilidade.
- Inércia.
Resolução
Então é assim, a bacia está cheia água, e olha que a água está limitada na bacia, e é sabido que um corpo é porção limitada da matéria, então a bacia com água representa um corpo, e ao introduzir o bebé que também é um corpo, estaremos presente naquela situação que dissemos:
“Dois corpos não podem ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo”, e como consequência um corpo deve ceder o espaço para outro poder ocupar, então a água entorna-se para ceder espaço ao bebé, e essa propriedade chama-se IMPENETRABILIDADE.
Alínea C).
2. Um ponto material de massa m = 4 kg move-se com certa velocidade. Uma força constante F é aplicada sobre ele, produzindo a variação da sua velocidade de acordo com o gráfico.
a) Determine a aceleração produzida pela força.
b) Calcule a intensidade da força aplicada.
c) Determine a velocidade da partícula no instante t = 10 s.
d) Construa o gráfico da aceleração em função do tempo para este caso.
Resolução
Pelo gráfico acima pode-se perceber qua a velocidade varia, ou seja, vai aumentando em cada unidade de tempo, face a essas características, então é o Movimento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA).
a) Determine a aceleração produzida pela força.
Antes de calcularmos a aceleração vamos extrair os dados do problema para o referido cálculo.
Sabe-se que a aceleração é dada pela variação da velocidade por variação de tempo, então temos:
b) Calcule a intensidade da força aplicada.
Pela segunda Lei de Newton, a força é dada por F = ma, uma vez calculada o valor da aceleração
(a = 2,5 m/s2), e o valor da massa é informado no enunciado (m = 4 kg), assim temos:
c) Determine a velocidade da partícula no instante t = 10 s.
Para podermos determinar a velocidade da partícula no instante 10 s, assim como noutros instantes, devemos antes escrever a equação horária da velocidade e substituirmos o valor do tempo na variável tempo t.
Agora vamos substituir o valor do instante t = 10 s no lugar da variável t.
d) Construa o gráfico da aceleração em função do tempo para este caso.
Como referido antes, que o é MRUA, e nesse movimento a aceleração é constante, então o seu gráfico será uma linha recta horizontal positiva, pois a aceleração é positiva.
3. Um adestrador quer saber o peso de um elefante. Utilizando uma prensa hidráulica, consegue equilibrar o elefante sobre um pistão S2 de 2000 cm2 de área, exercendo uma força vertical F1 equivalente a 100 N, de cima para baixo, sobre o outro pistão da prensa, cuja área S1 é igual a 25 cm2.
a) Calcule o peso do elefante.
b) Determine a massa do elefante (g = 10 m/s2).
Resolução
O conceito de uma prensa hidráulica está relacionado com a pressão exercida sob uma determinada área, entretanto foi estabelecido que a pressão num determinado ponto, deve ser também igual num outro ponto a mesma altura, face a esse pronunciamento podemos estabelecer o seguinte, p1 = p2. Tento em conta que a pressão é dado por: p = F/S.
a) Calcule o peso do elefante.
Usando a fórmula de Pascal para o cálculo da pressão tem-se:
Olha que o elefante está na área do segundo pistão (S2), então invés de calcularmos a força 2 (F2), vamos substituir a força 2 por peso (P), representando o peso do elefante, ficando dessa forma:
Agora apenas vamos fazer as substituições na fórmula dos seguintes dados:
b) Determine a massa do elefante (g = 10 m/s2).
Uma vez determinado o peso do elefante (P = 8000 N), e considerando a gravidade (g = 10 m/s2), podemos calcular a sua massa, pois o peso é dado por:
4. Das afirmações que se seguem, assinale com “V” as que são verdadeiras e com “F” as falsas.
A. Pontos situados em um mesmo líquido e na mesma linha horizontal ficam sujeitos a pressões diferentes. (F)
B. A força de impulsão é sempre dirigida de cima para baixo. (F)
C. Na electrização por contacto, após o processo, os corpos ficam com cargas de mesmo sinal. (V)
D. A corrente eléctrica é o movimento ordenado de electrões. (V)
E. Um espelho esférico côncavo, fornece, para um objecto colocado entre o plano focal e o plano central, uma imagem real, invertida, maior que o objecto. (F)
F. No sistema internacional, a unidade de massa é o grama. (F)
Resolução
A. Pontos situados em um mesmo líquido e na mesma linha horizontal ficam sujeitos a pressões diferentes. (F)
Se dois pontos estão em um mesmo líquido então têm a mesma densidade ρ e estão sujeitas também a mesma força de gravidade g, entretanto segundo a fórmula da pressão hidrostática p = ρgh, verifica-se que a única variável que não é contante será a altura h, então se os dois pontos tiverem a mesma altura terão as mesmas pressões, logo a alínea é falsa.
B. A força de impulsão é sempre dirigida de cima para baixo. (F)
A força de impulsão é sempre dirigida de baixo para cima, é a força contrária a força de gravidade (dirigida sempre para baixo), imaginemos a seguinte situação, em que deixa-se cair um objecto num balde cheio de água, mas logo de seguida vem-se o objecto flutuando na superfície da água, a força que faz com que o objecto saia do fundo do balde para cima e flutuar chama-se de empuxo ou força de impulsão, dessa forma a alínea é falsa.
c) Na electrização por contacto, após o processo, os corpos ficam com cargas de mesmo sinal. (V)
A electrização por contacto é aquele que um corpo electrizado é colocado em contado com um corpo neutro, e no final do processo ambos ficam com cargas do mesmo sinal bem como também dividem as cargas pela metade, assim sendo a alínea é correcta.
d) A corrente eléctrica é o movimento ordenado de electrões. (V)
A corrente eléctrica é o movimento ordenado de partículas eléctricas, e note que únicas partículas eléctricas que podem motivarem-se são os electrões, então podemos dizer que a corrente eléctrica é o movimento ordenado dos electrões, com efeito a alínea é correcta.
e) Um espelho esférico côncavo, fornece, para um objecto colocado entre o plano focal e o plano central, uma imagem real, invertida, maior que o objecto. (F)
Num espelho esférico côncavo o objecto situado entre o foco e o vértice (plano central), a imagem resultante é virtual, direita e ampliada, ou seja, maior que o objecto, logo a alínea é falsa.
e) No sistema internacional, a unidade de massa é o grama. (F)
No Sistema Internacional SI, a unidade de massa é o quilograma, dessa forma a alínea é falsa.
5. A figura representa uma associação de resistências eléctricas. A diferença de potencial (ddp) entre os extremos da associação (pontos A e B) é de 24V.
Calcule a:
a) Resistência equivalente da associação.
b) Intensidade total da corrente.
c) Energia dissipada na resistência de 3 Ω durante meio minuto sabendo que a corrente que a atravessa é de 2 A.
Resolução
O presente circuito eléctrico é uma associação mista, visto que tem resistências ligadas em paralelo e outras em série, então nesse tipo de ligação deve-se prestar bastante atenção com relação as características de cada associação no que diz respeito a tensão e a corrente, de notar que o ponto A e B, é alimentado por uma tensão de 24 V, essa tensão corresponde a tensão total do circuito.
a) Resistência equivalente da associação.
Para calcularmos a resistência equivalente, vamos calcular de forma separada, as resistências que estão em paralelo e as que estão em série.
Cálculo da Resistência Total em Paralelo (RTP)
As resistências R1 = 6 Ω e R2 = 3 Ω, estão em paralelo, como temos apenas duas resistências em paralelo podemos usar a seguinte equação.
Cálculo da Resistência Total em Série (RTS)
A resistência R3 = 2 Ω e R3 = 4 Ω, estão em série, resolvendo fica:
Cálculo da Resistência Equivalente da Associação (Req)
Uma vez calculada de forma independente a resistência equivalente de cada associação, para calcularmos a equivalência equivalente do circuito, vamos somar as duas resistências, ficando:
b) Intensidade total da corrente.
Tendo o valor da resistência equivalente (Req = 8 Ω) e da tensão total do circuito ( U = 24 V), podemos calcular a corrente dessa forma:
c) Energia dissipada na resistência de 3 Ω durante meio minuto sabendo que a corrente que a atravessa é de 2 A.
A resistência de 3 Ω ou simplesmente a R2, está ligado em paralelo com a resistência R1, então isso quer dizer que a R1 e R2 partilham a mesma tensão, mas em contra partida R1 e R2 tem correntes diferentes, de salutar que meio minuto (0,5 minuto) corresponde a 30 s, assim sendo a energia será dada por:
Mas como estamos a falar da R2, então reescrevemos a equação 2:
Agora vamos substituir a equação 3 na equação 1, ficando:
Substituindo os dados I2 = 2 A; R2 = 3 Ω e t = 30 s temos:
7. A figura representa uma onda mecânica que se propaga com uma velocidade de 0,08 m/s e cada quadradinho mede 0,01 m de lado.
Determine a (o):
a) Amplitude.
b) Comprimento de onda.
c) Frequência.
d) Período.
Resolução
a) Amplitude.
A amplitude é a distância entre a origem de uma onda até a sua crista ou vale, então desde a origem até crista ou vale tem 3 quadradinhos que multiplicados por 0, 01 m teremos a valor da amplitude.
b) Comprimento de onda.
Na horizontal de um extremo para outro temos 20 quadradinhos, então a distância será:
Nessa distância de X = 0,2 m realizou 2,5 voltas, ou seja, n = 2.5 voltas, então com base nesses valores podemos calcular o comprimento da onda, dessa forma:
c) Frequência.
A frequência é o inverso do período, mas não temos o valor do período, mas temos a velocidade que é v = 0, 08 m/s e o valor do comprimento λ = 0,08 m, então vamos usar a seguinte equação:
d) Período.
Período é o inverso da frequência, então teremos:
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Enunciado-de-Fisica-do-Ano-de-2012-2a-Epoca-MOZESCOLAVeja também: Resolução do Exame de Física da 10ª Classe do ano 2012 – 1a Época