ESCOLA SECUNDÁRIA POETA ANTÓNIO ALEIXO-PORTIMÃO

Sumativo 3

Disciplina: Física e Química A 11º Ano Ano Lectivo: 2008/09Turma C Versão 1 5 de Fevereiro

Professora: Maria João Rosa Silva ______________________________________________________________________________

1. A Estação Espacial Internacional tem tudo para representar uma nova era na astronáutica. Dezasseis

nações trabalham em conjunto para produzir a mais avançada plataforma de pesquisa espacial já

construída. Após a sua adaptação, espera-se garantir uma permanência humana constante no espaço,

e pretende-se que a estação seja uma base de lançamento interplanetária

Foram feitos cálculos para estimar a intensidade das forças que afectam uma estação espacial enquanto

descreve uma orbita circular em torno da Terra. A estação espacial descreve uma órbita circular à

altitude de 350 km da superfície da Terra. O raio médio da Terra é 6,4 x 106 m.

1.1 Das afirmações seguintes seleccione a que não está de acordo com as características do

movimento da Estação Espacial em orbita em torno da Terra.

(A) A força resultante a que a Estação Espacial está sujeita é constante e perpendicular à

velocidade.

(B) A aceleração tangencial da Estação Espacial é nula.

(C) O valor da velocidade linear da Estação Espacial é constante.

(D) A velocidade angular varia com o tempo.

1.2 Se a força gravitacional entre a Terra T e a Estação Espacial E pudesse subitamente ser

eliminada, qual dos seguintes diagramas poderia representar a trajectória que a Estação Espacial

passaria a descrever?

Seleccione a opção correcta.

1.3 A Estação Espacial E com uma massa de 227 267 kg, demora aproximadamente 90 minutos a

descrever uma orbita completa em torno da terra.

Calcule o módulo da velocidade orbital do satélite, considerando que o módulo da aceleração

centrípeta do satélite é .

Apresente todas as etapas de resolução.

Teste 2.1 – FQ A – 11º C Página 1 de 5 / versão 1

2. Do cimo de uma ponte com 10 m de altura, atirou-se uma

pedra, horizontalmente, com uma velocidade de valor igual a

8,0 ms-1.

Considere o referencial da figura 1, em que a origem está ao

nível do mar.fig.1

2.1 Na sua folha de prova faça o esquema da trajectória do voo da pedra até ao embate na água.

2.2 Escreva as equações que traduzem a posição da pedra durante o movimento de voo.

2.3 Observe os gráficos seguintes que representam a = f(t), vx = f(t) e vy = f(t), em que a representa

aceleração, t refere-se ao tempo, vx é a componente horizontal da velocidade e vy é a componente

vertical da velocidade.

a a a vx vx vy vy

l ll lll lV V Vl VllSeleccione a opção que traduz o conjunto de gráficos (a, vx, vy) correspondentes ao movimento da

pedra durante o voo nesse trajecto:

(A) I, IV, VI

(B) III, IV, VII

(C) III, V, VII

(D) II, IV, VI

2.4 Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmações seguintes.

(A) No gráfico da função x(t), x é directamente proporcional ao instante t, sendo v0 a constante

de proporcionalidade.

(B) No gráfico da função y(t), y é directamente proporcional ao instante t.

(C) No gráfico da função vy(t), vy é directamente proporcional ao instante t, sendo v0 a constante

de proporcionalidade.

(D) No gráfico da função vy(t), vy é directamente proporcional ao instante t, sendo a

componente escalar da aceleração a constante de proporcionalidade.

(E) O tempo de queda da pedra é sempre o mesmo qualquer que seja o valor de v0.

(F) O alcance da pedra (distância medida da base da ponte ao ponto em que pedra embateu

na água), depende apenas da altura do lançamento.

(G) Se outra pedra cair do cimo da mesma ponte, na vertical e a partir do repouso, no mesmo

instante em que a outra foi lançada horizontalmente, com uma velocidade de valor igual a

8,0 ms-1, a primeira atinge primeiro a água.

(H) O lançamento horizontal da pedra com uma velocidade de valor igual a 8,0 ms-1 é descrito

como um movimento uniformemente variado.

Teste 2.1 – FQ A – 11º C Página 2 de 5 / versão 1

t tt t t t t

2.5 Determine a que distância da base da ponte a pedra embateu na água.

Apresente todas as etapas de resolução, desprezando o efeito da resistência do ar.

3. O diapasão (figura 2) é um pequeno instrumento metálico muito utilizado na afinação de instrumentos musicais, uma vez que emite um som puro, com uma frequência bem definida, a que corresponde uma determinada nota musical.O sinal sonoro produzido pelo diapasão propaga-se através de um determinado meio, fazendo vibrar as partículas constituintes desse meio em torno das suas posições de equilíbrio, gerando uma onda.

fig. 2

3.1 A figura 3 refere-se a uma onda sinusoidal e traduz a periodicidade temporal do movimento

vibratório de uma partícula do ar, em consequência do sinal sonoro emitido pelo diapasão

fig. 3Considere que a velocidade de propagação deste sinal no ar tem módulo igual a 340 ms-1.

Relativamente à situação descrita, classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das

afirmações seguintes.

(A) A distância entre duas partículas do ar que se encontram no mesmo estado de vibração é

de 10 nm.

(B) O período de vibração de uma partícula do ar é de 1,0 x 10-3s.

(C) No ar, a onda sonora tem um comprimento de onda de 0,68 m

(D) Uma partícula do ar afasta-se, no máximo, 10 nm em relação à sua posição de equilíbrio.

(E) O produto do comprimento de onda pela frequência de vibração é constante e tem o valor

de 340 ms-1.

(F) A velocidade de propagação do sinal aumenta se a amplitude da vibração diminuir.

(G) A frequência de vibração de uma partícula do ar é de 425 Hz.

(H) No ar, o sinal emitido percorre 1700 m em 5,0 s.

3.2 Escreva a equação que exprime a posição y, da partícula do ar que efectua o movimento

vibratório.

Teste 2.1 – FQ A – 11º C Página 3 de 5 / versão 1

3.3 Um osciloscópio foi utilizado para medir a tensão do sinal eléctrico produzido pelo microfone que

converteu o sinal sonoro de outro diapasão. A base de tempo foi regulada para 0,5 ms/divisão,

tendo-se observado 4 períodos correspondentes a 8,2 divisões. A amplitude do sinal foi de 3,2

divisões estando a escala vertical regulada para 2 V/divisão.

Das afirmações seguintes seleccione a que não está de acordo com as características do sinal

luminoso observado no osciloscópio.

(A) O período do sinal registado é de 1,025 x 10-3 s.

(B) O sinal registado tem uma frequência igual a 976 Hz.

(C) A tensão máxima do sinal registado é igual a 6,4 V.

(D) (SI)

4. Um pequeno barco de papel, flutuando na água de um lago, apenas sobe e desce quando atingido por

ondas que se propagam na superfície do lago.

Apresente uma razão para o facto descrito.

5. Uma vez que na lua “o silêncio é total”, os astronautas comunicavam entre si, mesmo a pequena

distância, por meio de ondas electromagnéticas.

Qualquer sinal sonoro, antes de poder ser enviado sob a forma de uma onda electromagnética, deve ser

transformado num sinal eléctrico recorrendo, por exemplo, a um microfone de indução.

5.1 Tendo em conta a informação dada no texto, explique porque motivo, na Lua, “o silêncio é total”.

5.2 O funcionamento do microfone de indução baseia-se no

fenómeno da indução electromagnética, descoberto por

Faraday. Este fenómeno pode ser evidenciado com um

circuito constituído apenas por uma bobina ligada a um

aparelho de medida adequado. Verifica-se que esse

aparelho de medida detecta a passagem de corrente no

circuito, quando se move um íman no interior da bobina

(figura 4).

fig. 4

Tendo em conta a situação descrita, seleccione a alternativa que completa correctamente a frase

seguinte:

“Quanto mais rápido é o movimento do íman no interior da bobina …

(A) … menor é o módulo da força electromotriz induzida, sendo maior a energia que o circuito pode disponibilizar.”

(B) … maior é o módulo da força electromotriz induzida, sendo menor a energia que o circuito pode disponibilizar.”

(C) maior é o módulo da força electromotriz induzida, sendo maior a energia que o circuito pode disponibilizar.”

(D) … menor é o módulo da força electromotriz induzida, sendo menor a energia que o circuito

Teste 2.1 – FQ A – 11º C Página 4 de 5 / versão 1

pode disponibilizar.”5.3 Considere o fenómeno de indução electromagnética.

Seleccione a afirmação incorrecta.

(A) A unidade de fluxo magnético é o wb (webber).

(B) Só pode haver uma força electromotriz induzida quando há variação temporal de fluxo de

campo magnético.

(C) Quanto maior for a área de uma superfície, maior será o fluxo do campo magnético através

dessa superfície.

(D) O fluxo de campo magnético depende do número de linhas de campo que atravessam uma

superfície.

5.4 A produção de energia eléctrica em qualquer central eléctrica, tem por base a lei de Faraday que

relaciona a força electromotriz, , num circuito com a taxa de variação temporal do fluxo

magnético, , que o atravessa.

O eixo de uma bobina, de área20 cm2 , que se encontra num campo magnético uniforme de

intensidade 4,0 x 10-3 T , está posicionado, num dado instante, paralelamente às linhas de campo e

0,02 s depois é-lhe perpendicular.

Apresentando todas as etapas de resolução, determine o módulo da força electromotriz induzida

produzida neste intervalo de tempo.

5.5 O sinal eléctrico gerado num microfone tem frequências demasiado baixas para ser encaminhado

directamente para a antena emissora. Deve, por isso, sofrer um processo de modulação.

Além do sinal eléctrico gerado no microfone, o processo de modulação requer outro sinal.

Identifique esse sinal e explique sucintamente em que consiste o processo de modulação.

6. Ondas sonoras utilizadas para a detecção de objectos submersos (ondas de sonar) têm comprimentos

de onda da ordem de 30 cm. Ondas electromagnéticas com o mesmo comprimento de onda são

utilizadas no radar.

Indique duas diferenças nas características destes dois tipos de ondas.

Questão 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 3.2 3.3 4 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6

Cotação(pontos)

8 8 20 5 12 8 10 15 10 8 8 8 12 8 8 20 20 12

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