CENTRO EDUCACIONAL SIGMA ::
1ªsérie
2.1
FÍSICA
QUESTÃO 1
A balança romana é um dispositivo que, mesmo
construído de maneira rústica, permite a determinação
precisa da massa de objetos. O esquema a seguir
representa uma balança romana construída com objetos
caseiros, como um cabo de vassoura e garrafas plásticas,
em um arranjo utiizado para medir a massa de um
determinado objeto.
As garrafas PET contêm água, de modo que a garrafa de
0,5 L tem massa de 500 gramas e a garrafa de 2L tem
massa de 2 kg; a massa do cabo de vassoura é desprezível.
O local onde foi pendurada a massa a ser determinada
está a 7 cm do ponto em que está amarrado o barbante
que sustenta o conjunto; a garrafa PET de 0,5 L está a
10 cm desse mesmo barbante. O módulo da aceleração da
gravidade local é igual a 10 m/s2. Julgue os itens a seguir.
A. ( ) Todas as forças aplicadas ao cabo de vassoura
fazem-no tender a girar no sentido horário, em
torno do ponto de suspensão, do ponto de vista do
leitor.
B. ( ) Para um mesmo valor de torque gerado, se
aumentarmos a distância do ponto de aplicação
da força até o centro de rotação temos de
diminuir o módulo da força aplicada; a relação
entre essas grandezas é uma proporção inversa.
C. ( ) O torque provocado pelo peso da garrafa de 0,5 L
é igual a –1 N·m.
D. ( ) Para que ocorra equilíbrio na direção vertical, o
barbante deverá suportar uma força superior a
300 N.
E. ( ) Para assegurar o equilíbrio do conjunto, basta
garantir que a tração no barbante que sustenta o
cabo de vassoura tenha módulo igual à soma dos
módulos dos pesos dos corpos pendurados.
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3º período
QUESTÃO 2
A figura a seguir mostra um grupo de polias associadas,
usadas para manter em equilíbrio um corpo de massa m;
uma das polias tem seu eixo ligado a um extremo de um
dinamômetro (d, na figura) cuja outra extremidade está
presa ao chão. Admita que as polias sejam ideais, isto é,
que suas massas possam ser desprezadas. O
dinamômetro consiste em uma mola que é deformada ao
sofrer a aplicação de força em suas extremidades. O
campo gravitacional local tem módulo de 10 m/s2; devido
à pequena altura do corpo de massa m ao chão, a
resistência do ar não tem efeito notável.
m
d
A respeito dessa situação de equilíbrio e com o auxílio da
figura, julgue os itens a seguir.
A. ( ) A força atuante no dinamômetro tem módulo
igual a 8·m·g.
B. ( ) Nas extremidades de cada um dos fios mostrados,
as trações possuem módulos iguais.
C. ( ) Caso o dinamômetro se rompa, a massa m descerá
em movimento uniforme, em decorrência do
grupo de polias associados ao sistema.
D. ( ) Quanto maior a massa do corpo suspenso, maior
será a deformação sofrida pela mola.
E. ( ) Se o fio que está ligado ao corpo se romper, ele
cairá em queda livre, sendo a força resultante
atuando nele o seu peso.
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QUESTÃO 3
A figura abaixo mostra um pêndulo simples que oscila
passando por vários pontos, apresentando um
movimento cíclico que apresenta continuamente
mudança de velocidade e de aceleração. O comprimento L
do pêndulo coincide com o raio R da trajetória.
R=
L
Quem disse que nossos antepassados não conseguiam
movimentar grandes pedras? A figura a seguir
exemplifica uma possível e simples técnica, que utiliza
uma alavanca. O módulo da aceleração da gravidade local
é igual a 10 m/s2.
QUESTÃO 4
Acerca do assunto e com o auxílio da figura, marque a
opção correta.
(A) Considere que a pedra representada na figura tenha
massa de 1,6 tonelada e seu centro de massa está
apoiado a 30 cm do ponto de apoio da alavanca.
Supondo que o módulo da força aplicada pelo
homem à extremidade da alavanca seja de 1200 N, é
necessário que a força seja aplicada a uma distância
superior a 3 metros para que a pedra sofra
deslocamento.
(B) Com boa aproximação, a madeira do galho utilizado
apresenta-se homogênea quanto à densidade.
Apesar disso, a força peso da alavanca não contribui
para movimentar a pedra.
(C) Ao ser colocada a girar, a pedra terá movimento de
rotação, mas se manterá em equilíbrio de translação.
(D) Caso o homem não consiga colocar a pedra para
girar estará caracterizado o equilíbrio do sistema,
situação em que, necessariamente, a soma das forças
ou a soma dos torques não podem ser nulas.
(E) Em sistemas bidimendisonais, o equilíbrio de
rotação assegura o equilíbrio translacional.
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Tendo em vista essa situação e com o auxílio da figura,
assinale a afirmação errada.
(A) O movimento descrito apresenta continuamente
mudança de direção, sentido e/ou módulo da
velocidade.
(B) A mudança do sentido da velocidade é decorrente da
componente da força peso paralela ao movimento.
(C) Nos pontos mais altos da trajetória, o corpo estará
parado, tendo a aceleração centrípeta intensidade
máxima.
(D) A combinação de uma componente do peso com a
tração no fio alteram continuamente a direção do
movimento da massa pendular.
(E) No ponto mais baixo da trajetória, a velocidade da
massa pendular tem intensidade máxima.
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QUESTÃO 5
QUESTÃO 7
Soltar o parafuso de uma roda de automóvel é tarefa
normalmente realizada com o auxílio de uma ferramenta
chamada chave de roda, ou chave de boca, mostrada na
figura abaixo.
Para a retirada de um particular parafuso, é necessário
um momento de força de 45 N·m. Suponha que seja
usada uma chave que tem 30 cm de comprimento, da
extremidade até o centro de giro (eixo) do parafuso.
Subir e descer de elevador pode comprovar alguns
fenômenos e situações que descrevemos em Física.
Dentre essas, está a percepção de que se altera o contato
entre o nosso corpo e o piso do elevador: dependendo do
movimento descrito, o peso aparente (de módulo igual ao
da força normal de contato), poderá ter valor maior ou
menor do que o módulo do peso do nosso corpo. Tendo
em vista essa situação, determine o peso aparente de uma
pessoa com 70 kg, enquanto sobe, em movimento
acelerado, com aceleração de intensidade igual a 3 m/s2,
em uma região onde o módulo da aceleração da gravidade
é igual a de 10 m/s2.
QUESTÃO 8
A figura abaixo mostra uma atração muito aguardada em
espetáculos nos circos do país. Considere que esse globo
da morte possui raio de 2 metros e a gravidade local é de
10 m/s2. A massa do conjunto moto-motociclista é de
200 kg.
t
F
30 cm
C
Calcule o módulo da força mínima que deve ser aplicada à
extremidade dessa chave, para conseguir soltar o
parafuso referido.
R
D
B
QUESTÃO 6
A situação da figura abaixo apresenta uma régua
graduada em centímetros; admita o zero da régua na sua
extremidade esquerda. O conjunto está em equilíbrio
horizontal, com um corpo de massa M1, de valor
desconhecido e dois corpos idênticos de massa M2 de 2
kg, cada um. A massa M1 está na posição 5 cm; os dois
corpos de 2 kg estão pendurados nas posições 40 cm e
50 cm. Adote o módulo da aceleração da gravidade igual a
10 m/s2.
0
A
Tratando o sistema moto-motociclista como um ponto
material, calcule o módulo da força normal de contato
trocada entre o conjunto moto-motociclista no ponto C,
quando a moto estiver à velocidade escalar de 72 km/h.
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Apoio
M1
M2
M2
Determine o valor da massa M1 para que o equilíbrio seja
mantido.
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2.1
FÍSICA
3º período ::
12 de setembro de 2014
QUESTÃO 5
(1,5)
QUESTÃO 6
(1,5)
PONTUAÇÃO
PONTUAÇÃO
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QUESTÃO 7
(1,5)
QUESTÃO 8
(1,5)
PONTUAÇÃO
PONTUAÇÃO
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