PROVA MODELO 1
GRUPO I
Aristóteles tinha examinado corpos em movimento e tinha concluído, pelo modo como os corpos
caem dentro de água, que a velocidade de um corpo em queda é uniforme, proporcional ao seu
peso, e seria infinita na ausência de um meio resistente ao movimento.
No entanto, Galileu convenceu-se que estudar o movimento de corpos em líquidos obscurecia, em
vez de clarificar, o assunto. Tal como Aristóteles, descobriu ser muito difícil medir diretamente as
trajetórias dos corpos em queda, porque o olho não é suficientemente veloz, e os medidores de
tempo existentes na época não eram suficientemente exatos para medir curtos intervalos de
tempo. Em vez de retardar o movimento dos corpos em queda tornando mais espesso o meio através do qual passavam, fez rolar corpos ao longo de planos inclinados e pensou: deste modo posso
fazer uma aproximação à queda livre dos corpos.
Se o plano utilizado fosse pouco inclinado, uma bola deslocar-se-ia devagar; aumentando-se o declive, a bola deslocar-se-ia mais depressa. Quanto mais inclinado fosse o declive, mais a trajetória
da bola se aproximaria da queda livre. Ao medir a taxa a que os objetos rolavam descendentemente
ao longo do plano inclinado, e como esta taxa mudava à medida que o declive aumentava, Galileu
esperava resolver o caso dos corpos em queda livre.
Adaptado de O Prisma e o Pêndulo – as dez mais belas experiências científicas, p. 52, Crease, R. (2006)
1.
Transcreva do texto uma frase que traduza um facto em que Aristóteles e Galileu fossem
concordantes.
2.
Considere a conceção de movimento do tempo de Aristóteles, referida no texto, e a atual.
2.1.
Deixaram-se cair dois corpos, 1 e 2, de pesos diferentes, de tal modo que P1 > P2, dentro da
água de uma piscina.
Selecione qual dos gráficos seguintes melhor traduz o módulo da velocidade dos corpos, 1
e 2, de acordo com a conceção de Aristóteles.
(A)
(B)
v
(C)
v
(D)
v
v
1
2
2
1
1
2
1
t
2
t
t
t
2.2. Se forem deixados cair os dois corpos, 1 e 2, da mesma altura, num ponto próximo da superfície da Terra, eles poderão ou não atingir o solo no mesmo instante.
1
Conclua, fundamentando, se a afirmação anterior é verdadeira ou falsa.
3.
2 diferentes inclinações para tentar compreender o
Galileu recorreu a planos inclinados de
movimento de queda livre.
3.1.
Na linha 12 do texto é referido:
“Ao medir a taxa a que os objetos rolavam descendentemente ao longo do plano inclinado, e
como esta taxa mudava à medida que o declive aumentava, …”
Selecione, das alternativas seguintes, a que poderá substituir a palavra “taxa” no contexto
da frase citada.
(A) Velocidade
(B) Força
(C) Distância percorrida
(D) Aceleração
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1
PROVA MODELO 1
3.2. O gráfico da figura ao lado traduz o módulo da aceleração
de um corpo em queda livre na Lua.
→
|a|/m s–2
Admitindo o eixo de referência orientado verticalmente
para “baixo”, determine o valor da velocidade com que
corpo atingiria a superfície da Lua se fosse largado de uma
altura de 20,0 m.
1,6
t/s
Apresente todas as etapas de resolução.
4.
No laboratório de Física um grupo de alunos estudou o movimento de um bloco, de massa
m, lançado ao longo de um plano inclinado com atrito considerável. Na figura seguinte mostra-se o lançamento do bloco com velocidade inicial, v»0 e a velocidade num dado instante t.
Instante de lançamento
Instante t
➞
v
➞
v0
4.1. Num pequeno texto compare as forças que atuam no bloco na subida e na descida, o tipo de
movimento adquirido e conclua, fundamentando, se o módulo da aceleração na descida é
maior, menor ou igual ao da subida.
4.2. Selecione a única opção que completa corretamente a frase que se segue.
Se o atrito entre o bloco e plano inclinado fosse desprezável, podemos prever que…
(A) … a altura máxima atingida pelo bloco seria a mesma e o tempo de subida igual ao tempo
de descida.
(B) … a altura máxima atingida pelo bloco seria maior e o tempo de subida maior que o tempo
de descida.
(C) … a altura máxima atingida pelo bloco seria a mesma e o tempo de subida menor que o
tempo de descida.
(D) … a altura máxima atingida pelo bloco seria maior e o tempo de subida igual ao tempo de
descida.
GRUPO II
A grandeza física temperatura é fundamental na análise de diferentes sistemas.
1.
Refira o nome de um aparelho que permita medir a temperatura de um corpo na unidade SI
dessa grandeza.
2.
Quando se fornece energia a uma substância, mantendo-se a pressão constante, nem sempre
há variação de temperatura.
Observe o gráfico que representa como varia a temperatura de uma amostra de água de
massa, m, expressa em kg, com a energia, E, que lhe é fornecida.
(cágua líquida = 4,200 kJ (kg °C)-1 e cgelo = 2,100 kJ (kg °C)-1)
(DHfusão = 3,34 * 105 J kg-1 e DHvaporização = 2,26 * 106 J kg-1)
2
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PROVA MODELO 1
/°C
D
100
B
i
2.1.
E
C
Energia fornecida
A
Refira o significado físico da expressão:
A variação de entalpia de fusão da água é 3,34 * 105 J kg-1.
2.2. Selecione a única afirmação correta.
(A) A energia recebida pela água durante a fusão (B " C), pode ser calculada pela expressão: E = 2100 * m * (100 - 0) (J)
(B) A energia recebida pela água entre C e D pode ser calculada pela expressão:
E = 2100 * m * (100 – 0) + 2,26 * 106 * m * (100 – 0) (J).
(C) A energia recebida pela água na fase sólida (A " B), para que a temperatura aumente
de θi até 0 ºC, pode ser calculada pela expressão: E = 3,34 * 105 * m (J).
(D) A energia recebida pela água na fase líquida (C " D) pode ser calculada pela expressão:
E = 4200 * m * (100 – 0) (J).
2.3. Admita que se fornece a mesma quantidade de energia a amostras de gelo e de água líquida
e que estas sofrem a mesma variação de temperatura.
Selecione a única alternativa que completa a frase seguinte.
Com base na informação, pode concluir-se que…
(A) … a massa de gelo é igual à massa de água líquida.
(B) … a massa de gelo é maior que a massa de água líquida.
(C) … a massa de gelo é menor que a massa de água líquida.
(D) … a massa de água e gelo não influenciam na variação de temperatura.
3.
3.1.
Na tabela seguinte apresenta-se a velocidade do som no ar a diferentes temperaturas e para
diferentes densidades do ar.
q / °C
v / m s-1
r em kg m-3
-10
325,4
1,341
-5
328,5
1,316
0
331,5
1,293
+5
334,5
1,269
+10
337,5
1,247
+15
340,5
1,225
Com base na tabela, o que pode concluir-se acerca da relação entre a temperatura do ar e
a velocidade de propagação do som nesse meio.
3.2. Preveja como varia o comprimento de onda de um som no ar com o aumento da temperatura.
Fundamente a previsão feita.
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3
PROVA MODELO 1
3.3. Utilizando a máquina de calcular gráfica, determine a equação da reta que traduz a relação
entre a velocidade do som e a densidade do ar, ou seja, vsom = f(ρar).
4.
A energia radiada por segundo por um corpo depende da temperatura a que se encontra.
4.1. Selecione a lei que traduz a relação entre a potência radiada e a temperatura a que um corpo
se encontra.
(A) Lei do deslocamento de Wien.
(B) Lei de Lavoisier.
(C) Lei de Stefann-Boltzmann.
(D) Segunda lei da Termodinâmica.
4.2. A temperatura de um bloco de ferro foi várias vezes medida com um termómetro digital,
sendo o valor médio das medições realizadas 16,78 °C.
Qual é a incerteza associada à escala desse termómetro.
GRUPO III
1.
A atmosfera terrestre é um sistema fundamental para a existência de vida na Terra.
1.1.
A constituição da atmosfera actual é diferente da da atmosfera primitiva.
Para três pontos, X, Y e Z, da atmosfera terrestre, sabe-se que:
Densidade do ar (X) = Densidade do ar (Y) > Densidade do ar (Z)
Pressão atmosférica (X) = Pressão atmosférica (Y) > Pressão atmosférica (Z)
Compare, justificando, as altitudes dos pontos X, Y e Z.
1.2.
Na tabela que se segue refere-se a %V/V e a densidade (nas condições PTN) de algumas substâncias existentes na atmosfera. A densidade do ar nas mesmas condições é 1,29 g dm-3.
Substância
%V/V
Densidade / g dm-3
N2
78,08
1,25
O2
20,95
1,43
CO
0,00002
1,25
Determine a massa de monóxido de carbono existente em 5,00 m3 de ar.
1.3.
Considera as seguintes amostras, que se encontram nas mesmas condições de pressão e
temperatura.
Amostra I
Amostra II
Amostra III
Amostra IV
20,00 g de O2
20,00 dm3 de O2
20,00 g de O3
20,00 dm3 de O3
Das afirmações seguintes, seleccione a única verdadeira.
(A) As amostras I e II contêm o mesmo número de moléculas.
(B) As amostras II e III contêm o mesmo número de moléculas.
(C) As amostras I e III contêm o mesmo número de moléculas.
(D) As amostras II e IV contêm o mesmo número de moléculas.
2.
4
Compare, com base na configuração electrónica no estado fundamental, o raio das espécies
X2- e 16X.
16
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PROVA MODELO 1
3.
Considere as seguintes equações químicas.
Equação A: 2 Na(s) + Cl2 (g) " 2 NaCl (s)
Equação B: NH3 (aq) + HCl (aq) " Cl- (aq) + NH4+ (aq)
3.1.
Represente a molécula de amoníaco (NH3) em notação de Lewis.
3.2. Mostre que a equação A traduz uma reação de oxidação-redução.
3.3. Identifique os pares conjugados ácido-base da equação B.
3.4. A um gobelé com 200,0 mL de água à temperatura de 25,0 °C, adicionou-se 1,0 g de cloreto
de sódio sólido e 1,0 g de cloreto de amónio sólido.
Preveja, fundamentando, o caráter químico da solução obtida no gobelé.
4.
Fez-se reagir 12,15 g de ferro, com 20% de impurezas, com 0,20 mol de ácido nítrico (HNO3).
A equação que traduz a reação é
Fe (s) + 2 HNO3 (aq) " H2 (g) + Fe(NO3)2 (aq)
Determine o rendimento, sabendo que se obtiveram 0,082 mol de nitrato de ferro (II).
GRUPO IV
No laboratório de uma escola secundária, três grupos de alunos (I, II e III) prepararam soluções
aquosas do sal K2Cr2O7, M(K2Cr2O7) = 294,20 g mol-1, a 25 °C.
No quadro seguinte apresenta-se a relação entre as massas de soluto usadas pelos três grupos
na preparação e o volume de solução obtido.
Grupo
Massa de soluto/g
Vsolução /mL
I
m
50,00
II
2m
100,00
III
5m
250,00
1.
Refira o nome do soluto utilizado na preparação das soluções.
2.
Seleccione, de acordo com a informação apresentada, a opção correcta.
(A) A solução preparada pelo grupo III é cinco vezes mais diluída do que a solução preparada pelo grupo I.
(B) A concentração mássica da solução preparada pelo grupo II é duas vezes maior que a
concentração mássica da solução preparada pelo grupo I.
(C) As soluções preparadas pelos três grupos têm a mesma concentração molar.
(D) A quantidade sal usada pelo grupo I é o dobro da usada pelo grupo II.
3.
Admita que o grupo I pretendia preparar uma solução de concentração 0,080 mol dm-3.
3.1.
Determine a massa de soluto que esse grupo teve de medir.
3.2. Dos procedimentos seguintes, adoptados pelo grupo I, seleccione um que admita ser incorreto na preparação de soluções com concentração rigorosa.
(A) Mediram a massa de soluto com vidro de relógio, depois de tararem a balança.
(B) Com a ajuda de um funil e de uma espátula transferiram o soluto do vidro de relógio para
um gobelé.
(C) Após a operação B, colocaram o vidro de relógio e o funil na banca onde se lava o material.
(D) Verteram um pouco de água para o gobelé e dissolveram o soluto.
FIM
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5
PROVA MODELO 1
COTAÇÕES
GRUPO I
1.
..............................................................................................................................................
5 pontos
2.1.
..............................................................................................................................................
10 pontos
2.2.
..............................................................................................................................................
10 pontos
3.1.
..............................................................................................................................................
5 pontos
3.2.
..............................................................................................................................................
10 pontos
4.1.
..............................................................................................................................................
15 pontos
4.2.
..............................................................................................................................................
5 pontos
60 pontos
GRUPO II
1.
..............................................................................................................................................
5 pontos
2.1.
..............................................................................................................................................
5 pontos
2.2.
..............................................................................................................................................
5 pontos
2.3.
..............................................................................................................................................
5 pontos
3.1.
..............................................................................................................................................
5 pontos
3.2.
..............................................................................................................................................
10 pontos
3.3.
..............................................................................................................................................
5 pontos
4.1.
..............................................................................................................................................
5 pontos
4.2.
..............................................................................................................................................
5 pontos
50 pontos
GRUPO III
1.1.
..............................................................................................................................................
5 pontos
1.2.
..............................................................................................................................................
10 pontos
1.3.
..............................................................................................................................................
5 pontos
2.
..............................................................................................................................................
5 pontos
3.1.
..............................................................................................................................................
10 pontos
3.2.
..............................................................................................................................................
5 pontos
3.3.
..............................................................................................................................................
10 pontos
4.
..............................................................................................................................................
15 pontos
65 pontos
GRUPO IV
1.
..............................................................................................................................................
5 pontos
2.
..............................................................................................................................................
5 pontos
3.1.
..............................................................................................................................................
10 pontos
3.2.
..............................................................................................................................................
5 pontos
25 pontos
TOTAL ................................................................................................................................ 200 pontos
6
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