REVISÃO CINÉTICA, ENERGIA E TERMOLOGIA O trabalho do professor em sala de aula e seu relacionamento com os alunos são influenciado e expresso pela relação que ele tem com a sociedade e com cultura. ABREU e et al (1990, p.115), afirmam que “é o modo de agir do professor em sala de aula, mais do que suas características de personalidade que colabora para uma adequada aprendizagem dos alunos; fundamenta-se numa determinada concepção do papel do professor, que por sua vez reflete valores e padrões da sociedade”. FREIRE (1996, p.96), enfatiza que as características do professor que envolve afetivamente seus alunos afirmando que: “O bom professor é o que consegue, enquanto fala trazer o aluno até a intimidade do movimento do seu pensamento. Sua aula é assim um desafio e não uma cantiga de ninar. Seus alunos cansam, não dormem. Cansam porque acompanham as idas e vindas de seu pensamento, surpreendem suas pausas, suas dúvidas, suas incertezas.” Quanto à influência do professor na história pessoal do aluno o mesmo autor enfatiza: “[...] o professor autoritário, o professor licencioso, o professor competente, sério, o professor incompetente, irresponsável, o professor amoroso da vida e das gentes, o professor mal-amado, sempre com raiva do mundo e das pessoas, frio, burocrático, racionalista, nenhum deles passa pelos alunos sem deixar sua marca”. (FREIRE, 1996,p.96) MIRANDA, Elis Dieniffer Soares (Pedagogia – FAFI) 1. João é um professor muito dedicado aos alunos e ao ensino. Sempre faz os alunos pensarem, participarem e se dedicarem aos estudos. Ao ir de bicicleta para o colégio onde leciona, João desce uma ladeira, com forte vento contrário ao movimento. Pedalando vigorosamente, ele consegue manter a velocidade constante. Pode-se então afirmar que a sua: a) energia cinética está aumentando; b) energia cinética está diminuindo; c) energia potencial gravitacional está aumentando; d) energia potencial gravitacional está diminuindo; e) energia potencial gravitacional é constante. 2. Ao chegar ao colégio seus alunos já o estão aguardando com impaciência para iniciar sua aula de laboratório. João coloca Três esferas idênticas, de raios R e massas M, em uma mesa horizontal. A aceleração local de gravidade tem módulo igual a g. As esferas são colocadas em um tubo vertical que também está sobre a mesa e que tem raio praticamente igual ao raio das esferas. Seja E a energia potencial gravitacional total das três esferas sobre a mesa e E' a energia potencial gravitacional total das três esferas dentro do tubo. O módulo da diferença (E' - E) é igual a: a) 4 MRg b) 5 MRg c) 6 MRg d) 7 MRg e) 8 MRg 3. João também é um atleta e sempre leva seus alunos para vê-lo competir. Atletismo também é física pessoal, João sempre diz. João tem massa de 80kg e 2,0m de altura. Ele consegue ultrapassar um obstáculo horizontal a 6,0m do chão com salto de vara. Adote g = 10m/s2. A variação de energia potencial gravitacional do atleta, neste salto, é um valor próximo de: a) 2,4kJ b) 3,2kJ c) 4,0kJ d) 4,8kJ e) 5,0kJ 4. Juntamente com outro professor dedicado, Clodoaldo, João está trabalhando em um experimento sobre massa inercial. A massa inercial mede a dificuldade em se alterar o estado de movimento de uma partícula. Analogamente, o momento de inércia de massa mede a dificuldade em se alterar o estado de rotação de um corpo rígido. No caso de uma esfera, o momento de inércia em torno de um eixo que passa pelo seu centro é dado por , em que M é a massa de esfera e R seu raio. Para uma esfera de massa M = 25,0 kg e raio R = 15,0 cm, a alternativa que melhor representa o seu momento de inércia é: a) 22,50.102 kg.m2 b) 2,25 kg.m2 c) 0,225 kg.m2 d) 0,22 kg.m2 e) 22,00 kg.m2 5. Em um experimento no seu laboratório juntamente com seus alunos, João verificou a proporcionalidade existente entre energia e a freqüência de emissão de uma radiação característica. Neste caso, a constante de proporcionalidade, em termos dimensionais, é equivalente a: a) Força b) Quantidade de Movimento c) Momento Angular d) Pressão e) Potência 6. No presente experimento o professor João pede para que seus alunos montem um sistema com molas. Esse sistema é composto por duas massas idênticas ligadas por uma mola de constante k, e repousa sobre uma superfície plana, lisa e horizontal. Uma das massas é então aproximada da outra, comprimindo 2,0 cm da mola. Uma vez liberado, o sistema inicia um movimento com o seu centro de massa deslocando com velocidade de 18,0 cm/s numa determinada direção. O período de oscilação de cada massa é: a) b) c) d) e) 0,70 s 0,35 s 1,05 s 0,50 s NDA. 7. Em uma aula de astronomia, que também tem física, João está tratando da dinâmica das galáxias. Um dos fenômenos da dinâmica de galáxias, considerado como evidência da existência de matéria escura, é que estrelas giram em torno do centro de uma galáxia com a mesma velocidade angular, independentemente de sua distância ao centro. Sejam M1 e M2 as porções de massa (uniformemente distribuída) da galáxia no interior de esferas de raios R e 2R, respectivamente. Nestas condições, a relação entre essas massas é dada por: a) M2 = M1 b) M2 = 2M1 c) M2 = 4M1 d) M2 = 8M1 e) M2 = 16M1 8. Em um dos experimentos de sala de aula João pede para seu aluno, Clóvis< passar roupa. Não é brincadeira, é sério mesmo. Sendo dado que 1 J = 0,239 cal, o valor que melhor expressa, em calorias, o calor produzido em 5 minutos de funcionamento de um ferro elétrico, ligado a uma fonte de 120 V e atravessado por uma corrente de 5,0 A, é: a) 7,0.104 b) c) d) e) 0,70.104 0,070.104 0,43.104 4,3.104 9. (ITA - ADAPTADO) Agora é época de chuva na região onde o professor João ministra suas aulas. Ele aproveita a situação para fazer um novo experimento, dessa vez com pingos de água. Um pingo de chuva de massa 5,0 x 10-5kg cai com velocidade constante de uma altitude de 120m, sem que a sua massa varie, num local onde a aceleração da gravidade tem módulo igual a 10m/s2. Nestas condições, a intensidade de força de atrito F do ar sobre a gota e a energia mecânica E dissipada durante a queda são respectivamente: a) 5,0 x 10-4N; 5,0 x 10-4J; b) 1,0 x 10-3N; 1,0 x 10-1J; c) 5,0 x 10-4N; 5,0 x 10-2J; d) 5,0 x 10-4N; 6,0 x 10-2J; e) 5,0 x 10-4N; E = 0. 10. Considere uma partícula no interior de um campo de forças. Se o movimento da partícula for espontâneo, sua energia potencial sempre diminui e as forças de campo estarão realizando um trabalho motor (positivo), que consiste em transformar energia potencial em cinética. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela em que a energia potencial aumenta: a) um corpo caindo no campo de gravidade da Terra; b) um próton e um elétron se aproximando; c) dois elétrons se afastando; d) dois prótons se afastando; e) um próton e um elétron se afastando. 11. João agora utiliza um autorama para fazer um experimento em trajetória circular. Um carrinho de autorama de massa m se desloca numa trajetória plana e circular. Num determinado instante t1, sua velocidade escalar é v, e, em t2, sua velocidade escalar é 2v. A razão entre as energias cinéticas do corpo em t2 e t1, respectivamente, é: a) 1 b) 2 c) 4 d) 8 e) 16 12. Em um experimento com seus alunos sobre energia gravitacional João posiciona um corpo de massa 3,0kg, 2,0m acima do solo horizontal e tem energia potencial gravitacional de 90J. A aceleração de gravidade no local tem módulo igual a 10m/s2. Quando João posicionar esse corpo no solo, sua energia potencial gravitacional valerá: a) zero b) 20J c) 30J d) 60J e) 90J 13. No laboratório de micro-física João faz com que uma partícula de massa constante tenha o módulo de sua velocidade aumentado em 20%. O respectivo aumento de sua energia cinética será de: a) 10% b) 20% c) 40% d) 44% e) 56% 14. Inicialmente com velocidade de 4 m/s, em MRUV, uma partícula se desloca 7 m durante o 2º segundo de movimento. Qual é o deslocamento, em metros, durante o 3º segundo de movimento. a) b) c) d) e) 3m. 5m. 9m. 11m. 13m. 15. Para entreter seus alunos o professor João cria um exercício mais divertido: “Uma super mosca persegue um automóvel de comprimento 3 m. A velocidade da super mosca é o dobro da do automóvel. Quanto é, em metros, o deslocamento da mosca, ao ultrapassar totalmente o automóvel:” a) b) c) d) e) 2m. 4m. 6m. 8m. 10m. GABARITO: 1) D. 2) C. 3) C. 4) C. 5) C. 6) E. 7) D. 8) E. 9) D. 10) E. 11) C. 12) C. 13) D. 14) C. 15) C.