Teste Adaptado de Avaliação Sumativa n.º 2 Ficha de Preparação para a Ficha de Avaliação nº 2- FQ-9ºano Tema 2- Forças Tema 1- Limites de Velocidade e Distância de Segurança Tema 2- Forças Tema 3- Leis de Newton (lei da inércia, dinâmica e par ação reação) Tema 4- Forças que se opõem ao movimento e Segurança Rodoviária 1. Uma força é uma grandeza vetorial que, quando atua sobre um corpo, pode provocar vários efeitos. 1.1 Completa a frase seguinte de modo a identificares os efeitos que uma força pode provocar num corpo. Uma força, quando exercida num corpo, pode provocar alterações no estado de __________________ ou de _______________ do corpo, podendo ao mesmo tempo ser responsável pela ________________ do corpo. Tema 1- Limites de Velocidade e Distância de Segurança 1. O gráfico representa a variação da velocidade, v, em metros por segundo (m/s), em função do tempo, t, em segundos (s), de um automóvel que se desloca numa estrada retilínea e horizontal, desde que o condutor, desatento, vê um obstáculo até parar. 1.2 Caracteriza a força ⃗ representada pelo vetor que se indica ao lado: Direção Sentido Ponto de aplicação Intensidade 1.3 Representa a força ⃗ caracterizada pelos seguintes elementos: Teste Intermédio de Ciências Físico-Químicas, 2013 Direção Vertical Sentido De cima para baixo Ponto de aplicação O mesmo ponto de aplicação de ⃗ (ponto A) Intensidade 10 N 1.1 Classifica o movimento do automóvel no intervalo de tempo [2 ; 6] s. 1.2 Indica o valor correspondente ao: 1.2.1 tempo de reação do condutor; 1.2.2 tempo de travagem do veículo. 2. Observa a figura, onde se representam as forças exercidas sobre uma caixa, bem como a força que a caixa exerce sobre o rapaz. 2.1 Das forças representadas na figura, indica a que pode representar: 2.1.1 o peso da caixa; 1.3 Calcula a distância percorrida pelo automóvel durante o tempo de reação do condutor. 2.1.2 a força exercida pelo rapaz para sustentar a caixa; 2.1.3 a força exercida pela caixa no rapaz. 1.4 Calcula a distância percorrida pelo automóvel durante a travagem. 1.5 Calcula a distância total percorrida pelo veículo. 1.6 Considerando que, na altura em que o condutor avistou o obstáculo na estrada, este se encontrava a 70 m, terá o condutor conseguido evitar a colisão? Justifica, apresentando todos os cálculos. 1.7 Além da desatenção, indica mais três causas que poderão aumentar o tempo de reação de um condutor. 2.2 Quais das forças representadas representam um par ação-reação? 2.3 Quais das forças representadas são simétricas e se anulam mutuamente? 3. Considera as forças representadas na figura. 3.1. Qual é a intensidade das forças: 3.1.1. ⃗ 1? 1.8 Indica três causas que poderão aumentar o tempo de travagem de um veículo. 3.1.2. ⃗ 2? 1.9 Quais dos seguintes fatores podem aumentar a distância de segurança rodoviária? A – Estrada seca B – Grande velocidade 3.2. Quais são as forças que têm a direção do eixo dos yy? C – Pneus novos E – Baixa velocidade D – Gelo na estrada F – Pneus carecas 3.1.3. ⃗ 4? 3.3. Quais são as forças que têm o sentido positivo do eixo dos xx? 3.4. Qual é o sentido da força ⃗ 3? Teste Adaptado de Avaliação Sumativa n.º 3.5. Qual é a direção, o sentido e a intensidade 2 da força resultante do sistema de forças constituído por: 3.5.1. ⃗ 1 e ⃗ 4? Teste de Avaliação Sumativa n.º 2 3. Um astronauta foi à Lua e fez a seguinte experiência: com uma balança de pratos e um Dinamómetro determinou, respetivamente, a massa e o valor do peso de quatro corpos diferentes, tendo obtido os valores que se encontram na tabela. 3.5.2. ⃗ 3 e ⃗ 4? 3.6. Qual é a intensidade da força resultante do sistema de forças constituído por ⃗ 2 e ⃗ 3? Tema 3 - Leis de Newton (lei da inércia, dinâmica e par ação reação) 1. Newton foi um ilustre físico inglês que viveu no século XVIII. Deu um contributo muito importante para a física, ao enunciar as leis que regem o movimento dos corpos. Atendendo à lei da inércia (1.ª lei de Newton) e à lei fundamental da dinâmica (2.ª lei de Newton), classifica em verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmações. A – Quando a resultante de forças que atuam num corpo é nula conclui-se que o corpo está em repouso. B – Um corpo adquire aceleração quando a resultante de forças que atuam num corpo não é nula. C – A expressão matemática que traduz a 2.ª lei de Newton é F = t × a. D – Para que um corpo altere o seu estado de repouso ou de movimento é necessário aplicar uma força. E – Quando a resultante de forças que atuam num corpo duplica, a aceleração passa para metade. F – Quando a mesma força atua em dois corpos diferentes, o de maior massa terá maior aceleração. G – A resultante de forças e a aceleração produzida no corpo têm igual direção e sentido. Corpo 1 Corpo 2 Corpo 3 Corpo 4 Massa do corpo (kg) 2 3 4 5 Valor do peso do corpo (N) 3,2 4,8 6,4 8,0 3.1. Que relação há entre o valor do peso de um corpo na Lua e o valor da sua massa? 3.2. Determina o valor da aceleração da gravidade na Lua. Apresenta todas as etapas de resolução. 3.3. Se a experiência tivesse sido realizada na Terra, o valor do peso dos corpos seria o mesmo? Justifica. 3.4. Completa o texto seguinte. “Na Lua, qualquer que seja o ____________ considerado, ao ____________ o valor do peso do corpo pela sua ____________, obtém-se sempre um valor que é ____________ e que corresponde ao valor da ____________ da ____________ na Lua.” 4. Considera um corpo de massa 2,0 kg, que se move sobre uma superfície horizontal com atrito da esquerda para a direita sob a ação de uma força de intensidade F = 10 N, tal como se indica na figura. 2. A figura seguinte representa um corpo, inicialmente em repouso, sujeito à ação de duas forças ⃗ (da esquerda para a direita) e ⃗ (da direita para a esquerda). Escala: 4 N 4.1. Determina o valor do peso do corpo. Apresenta todas as etapas de resolução. 4.2. Indica, justificando, o valor da força de reação normal. 2.1 Indica o valor de e . 2.2 Indica o valor da resultante de forças. 2.3 Indica o sentido da força resultante. = __________; = __________ = __________ 2.4 Supondo que o corpo tem uma massa de 5 kg, determina o valor da aceleração que ele adquire. 2.5 Atendendo às condições do problema, podemos afirmar que o corpo vai: A – adquirir movimento retilíneo uniforme. B – adquirir movimento retilíneo uniformemente acelerado. C – adquirir movimento retilíneo uniformemente retardado. D – permanecer em repouso. (Seleciona com um X a única opção correta.) 4.3. Sabendo que o corpo se move com uma aceleração de 2,5 m/s2: 4.3.1. Determina a intensidade da resultante das forças que atuam sobre o corpo. Apresenta todas as etapas de resolução. 4.3.2. Determina a intensidade da força de atrito. Apresenta todas as etapas de resolução. 4.3.3. Representa na figura, utilizando uma escala apropriada, todas as forças que atuam sobre o corpo. 4.4. Explica o que são forças de atrito. 4.5. Indica duas situações em que as forças de atrito são prejudiciais. 4.6. Indica duas situações em que as forças de atrito são úteis. FQ 9ºANO MARÍLIA PACHECO Teste de Avaliação Sumativa n.º 2 5. Um automóvel circula numa autoestrada a uma velocidade de 120 km/h, no sentido nortesul. O condutor, apercebendo-se de um obstáculo, imobiliza completamente o veículo conseguindo evitar a colisão. 5.1 Indica os sentidos dos vetores aceleração e força resultante (necessária para imobilizar o veículo). 5.2 Se o automóvel não tivesse os pneus em bom estado poderia acontecer que o condutor não conseguisse imobilizar o veículo a tempo de evitar a colisão. Explica porquê. Na tua explicação deves recorrer ao conceito de força de atrito e fatores de que depende, avaliando se para a situação descrita o atrito é útil ou prejudicial. 5.3 Se, em vez de um automóvel, o condutor guiasse um camião que seguia com a mesma velocidade inicial (de 120 km/h), a força necessária para imobilizá-lo seria igual? Justifica aplicando o conceito da inércia. Teste de Avaliação Sumativa n.º 2 2. Uma mota e um automóvel, de massas mmota = 200 kg e mautomóvel = 1100 kg, chocam com um obstáculo, acabando por parar depois da colisão. Imediatamente antes do choque, o valor da velocidade da mota era vmota = 20 m/s e o valor da velocidade do automóvel era vautomóvel = 54 km/h. 2.1. Determina o valor da velocidade do automóvel, em unidades do Sistema Internacional, SI. Apresenta todas as etapas de resolução. 2.2. Em qual dos dois veículos (mota ou automóvel) a intensidade da força que o obstáculo exerceu sobre veículo foi maior, sabendo que, para ambos, o tempo que durou a colisão foi de 0,5 s? Apresenta todas as etapas de resolução. 2.3. Indica de que depende a força que o obstáculo exerce sobre os veículos. 2.4. Durante a colisão, os passageiros do automóvel foram projetados para a frente. 2.4.1. Identifica e enuncia a Lei de Newton que permite explicar o que acontece com os passageiros. 5.4 Se o cinto estiver torcido, existirá alguma alteração na pressão exercida por ele sobre o condutor? Justifica. 5.5 O que aconteceria ao condutor se não usasse cinto de segurança? Explica a tua resposta com base 6. A 3.ª Lei de Newton é também conhecida por Lei da Ação-Reação. Indica as características das forças que constituem um par ação-reação. 3. A figura representa um paraquedista durante o seu movimento de queda. 3.1 Considerando que a massa do conjunto paraquedista + paraquedas é 90 kg, determina o valor do peso do conjunto. Utiliza g = 10 m/s2. Recorda que: P = m× g 3.2 Se o paraquedista descer com movimento retilíneo uniforme, podemos afirmar que: A – o peso tem valor igual à força de resistência do ar. 7. Explica o significado da seguinte frase: “Quanto maior for a massa de um corpo, maior é a sua inércia.” B – o valor do peso é superior à força de resistência do ar. C – o valor do peso é inferior à força de resistência do ar. Tema 4- Forças que se opõem ao movimento e Segurança Rodoviária D – a força de resistência do ar é nula. (Seleciona com um X a única opção correta.) 1. Recorda o conceito da força de atrito e responde às questões que se seguem. 1.1 Completa as frases que se seguem. 1.1.1 As forças de atrito são forças que ___________________ o movimento dos corpos e caracterizam-se por ter sentido ___________________ ao do movimento. 1.1.2 Quanto mais rugosas forem as superfícies ___________________ será a força de atrito. 1.1.3 Para as mesmas superfícies de contacto, quanto ___________________ for o peso do corpo maior será o atrito. 1.2 Identifica as situações em que o atrito é útil (U) ou prejudicial (P). A – O atrito entre as peças metálicas de uma máquina em movimento. ___________________ B – O atrito exercido pelo lápis no papel, quando escrevemos. ___________________ C – O sistema de travões de um carro. ___________________ D – O atrito que o chão exerce nos sapatos, quando andamos. ___________________ FQ 9ºANO MARÍLIA PACHECO 3.3 Indica o que acontece à energia potencial gravítica durante o movimento de queda do paraquedista. 3.4 Se não houvesse força de resistência do ar, o que aconteceria à energia cinética do paraquedista, à medida que aumentava a sua velocidade durante o movimento de queda? FQ 9ºANO MARÍLIA PACHECO