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Física e Química A Ano Lectivo 2011/2012

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FICHA DE TRABALHO DE FÍSICA E QUÍMICA A OUTUBRO 2011

___________________________________________________________________________________________________________________________________________ APSA Nº4 11º Ano de Escolaridade

1- Um corpo cai livremente de uma dada altura e demora 2 s a atingir o solo. Quanto tempo demora a chegar ao solo outro corpo com a massa dupla do primeiro, caindo da mesma altura? Justifica a tua resposta.

2- Uma esfera metálica é abandonada, em queda livre, do cimo da Torre dos Clérigos, cuja altura é de 70 m. Calcula:

a) O tempo que a esfera demora a chegar ao solo. b) O espaço percorrido durante o primeiro segundo da queda. c) O espaço percorrido no ultimo segundo do movimento d) O valor algébrico da velocidade com que chega ao solo.

3- Uma pedra é abandonada, em queda livre, do topo de um edifício cuja altura é de 215 m, e demora 6,6 segundos a chegar ao solo.

a) Calcula o valor algébrico da velocidade com que a pedra atinge o solo, expressa em quilómetros por hora.

b) Indica o valor algébrico da aceleração. c) Escreve a expressão matemática da Lei da Velocidade. d) Determina o valor algébrico da velocidade que o corpo adquire 2 s após o início da queda. e) Caracteriza os vectores velocidade e aceleração no instante 2s.

4 - Um corpo é abandonado, em queda livre, do cimo de uma torre cuja altura é de 200 m. Calcula a distância percorrida pelo corpo durante o terceiro segundo do movimento.

5- Uma pedra cai num poço no qual o nível da água está à profundidade de 20 m. Calcula o tempo que demora a ouvir-se o impacto da pedra na água. (A velocidade do som, à temperatura ambiente é de 340 m/s). 6- Um cientista lançou, num dia sem vento e do topo de um edifício, uma bola de ténis e uma folha de cartão amarrotada.

a) Descreve o movimento dos dois objectos durante a queda. b) Qual dos objectos atinge o solo em primeiro lugar? Justifica a tua resposta.

7- Um corpo é abandonado em queda livre, do cimo da torre Vasco da Gama e admite que não há resistência do ar. Calcula:

a) O valor algébrico do deslocamento do corpo ao fim de 3 s. b) O valor algébrico da velocidade do corpo ao fim de 3 s. c) Durante o movimento de queda, qual é o valor algébrico da velocidade do corpo quando tiver

percorrido 11,25 m?

8- Um corpo é lançado verticalmente, para cima, com velocidade inicial de 20 m/s. a) Quanto tempo demora o corpo a atingir a altura máxima? b) Qual é o valor algébrico da altura máxima?

9- Um projéctil é disparado verticalmente, para cima. A expressão matemática que traduz o seu movimento ascensional é:

∆y = 800 t – 5 t 2

a) Escreve a expressão matemática da Lei das velocidades.


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b) Qual é o valor algébrico da aceleração do movimento? c) Quanto tempo demora o projéctil a atingir a altura máxima?

10- Um corpo é lançado em movimento ascensional nas proximidades da superfície de Saturno. O gráfico traduz o referido movimento.

a) Qual é o valor algébrico da aceleração gravítica em Saturno? b) Qual é o instante em que o móvel atinge a altura máxima? c) Qual é a altura máxima atingida em relação ao nível de lançamento? d) Qual é o deslocamento do corpo durante 4s? e) Qual é a distância percorrida pelo corpo ao fim de 4 s? f) Qual foi o sentido considerado como positivo para o referencial? g) Caracteriza os vectores velocidade e aceleração gravítica, no instante

3 s. 11- A figura mostra o gráfico velocidade-tempo de um pára-quedista em queda livre.

a) Qual é o valor da aceleração do pára-quedista no inicio do troço A do gráfico?

b) Explica por que motivo o pára-quedista se move com velocidade de valor constante na parte B do gráfico.

c) Que sucede ao pára-quedista no ponto C do gráfico? E no troço D?

d) Explica o movimento do pára-quedista na parte do gráfico representada pela letra E.

12- A expressão matemática que traduz a lei do movimento de uma partícula material que descreve uma trajectória rectilínea é:

x = 10 – 4 t (SI) a) Indica qual é o tipo de movimento da partícula. b) Em que sentido se movimenta a partícula? c) Qual é o valor algébrico da velocidade da partícula? d) Representa o gráfico x = f(t) e) Calcula a variação de posição da partícula no intervalo de tempo 0 s a 4 s. f) Determina o espaço total percorrido pela partícula de 0 s a 4 s.

13- O movimento de um carro de corrida ao longo de uma trajectória rectilínea é traduzido pela seguinte equação:

x(t) = t 2 + 2 t – 2 (SI) a) Indica qual é a posição inicial do carro de corrida, justificando o sinal algébrico. b) Que tipo de movimento adquire o carro? c) Determina a aceleração do carro durante a corrida e representa o gráfico a = f(t). d) Escreve a expressão analítica da lei das velocidades do carro. e) Determina a velocidade adquirida pelo carro após 5 s de movimento. f) Calcula o espaço percorrido pelo carro após 3 s de corrida. g) Que tempo demora o carro a percorrer 24 m?

14- Uma partícula material desloca-se ao longo do semieixo Ox, no sentido positivo da trajectória, com aceleração constante de valor algébrico – 2 m/s2. No instante inicial, a partícula passa pela posição x = 6 m com velocidade de 5 m/s.

a) Representa, adequadamente, os vectores velocidade e aceleração do móvel, no instante inicial. b) Indica qual é o tipo de movimento da partícula, justificando a tua resposta. c) Escreve as expressões analíticas da lei do movimento e da lei das velocidades dessa partícula. d) Calcula o valor algébrico da velocidade da partícula segundo o semieixo Ox nos instantes 1 s e 4

s.


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Soluções: 1- Os dois corpos demoram o mesmo tempo a chegar ao solo (desprezando a resistência do ar). Foram efectuadas muitas experiências que permitiram concluir que a aceleração de um corpo em queda livre é independente da sua massa, na ausência da resistência do ar. 2- a) t = 3,47 s b) ∆y = 5 m c) y = 32,4 d) |v| = 37,4 m/s 3- a) v = 66 m/s = 237,6 km/h b) g = -10 m/s2 c) v = -10 t (SI) d) v(2) = -20 m/s e) vector velocidade - direcção: vertical - sentido: de cima para baixo - Valor – 20 m/s Vector aceleração -direcção: vertical - sentido: de cima para baixo - valor: 10 m/s2 4- y = 25 m 5- T = 2,06 s 6- 6.1-Os dois objectos caem em queda livre, pois a única força que actua sobre eles é a força gravítica, desprezando a resistência do ar. 6.2- Os dois corpos atingem o solo ao mesmo tempo, pois desprezando a resistência do ar, a aceleração não depende da massa. 7- a) |∆y| = 45 m b) v = -30 m/s c) v = -15 m/s 8- 8.1- t = 2s 8.2- hmáx = 20m 9- a) v = 800 -10t (SI) b) g = -10 m/s2 c) t = 80 s 10-


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a) g = 11,4 m/s2 b) t = 2s c) hmáx= 22,8 m d) ∆x = 0m e) d = 45,6 m f) de baixo para cima g) velocidade - direcção: vertical - sentido: de cima para baixo - valor: 11,4 m/s Aceleração - direcção: vertical - sentido: de cima para baixo - valor: 11,4 m/s 11- a) A pára-quedista move-se na vertical com movimento praticamente rectilíneo e uniformemente acelerado, A aceleração do movimento é a aceleração gravítica, sendo o seu valor 10 m/s2. b) No troço B do gráfico o valor da velocidade mantém-se constante, porque a resultante das forças que actuam no sistema pára-quedista + pára-quedas anula-se. As duas forças (P e Rar) têm a mesma intensidade e sentidos opostos. c) O ponto C do gráfico corresponde ao instante em que o pára-quedista, abre o pára-quedas. Neste instante, a Rar exerce-se na superfície interior do pára-quedas. No troço D o valor da velocidade decresce acentuadamente, porque a intensidade da resistência do ar é superior ao valor da força gravítica exercida no sistema. d) No troço E do gráfico, o pára-quedista move-se com velocidade de valor constante (velocidade terminal) porque a resultante das forças que actuam no sistema anula-se. 12- a) MRU b) sentido negativo da trajectória c) v = -4 m/s e) ∆x = -16 m f) d = 16 m 13- a) x0 = -2 m – o sinal negativo significa que o carro se encontra a 2m da origem das posições, na posição da trajectória convencionada como negativa. b) MRUA c) a = 2 m/s2 d) v = 2 + 2 t e) v = 12 m/s f) x = 13 m g) t = 4,2 s 14- b) MRUR c) x = 6 + 5t – t2 v = 5 – 2t d) v(1) = 3 m/s v(4) = -3m/s

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