2 TESTE DE AVALIAÇÃO
Departamento de Matemática e Ciências Experimentais
Física – 12.º Ano
2º Teste de Avaliação
Turma 12º CT5
14/12/2009
Prof. Luís Perna
Duração: 90 minutos
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Versão 1
Grupo I
1. Na figura, a cadeira está suspensa por um cabo rígido ligado a
uma das extremidades de uma placa horizontal e circular de
raio R. A massa do conjunto pessoa + cadeira é igual a 70 kg
e o sistema efectua 9 voltas por minuto. Considere os atritos e
a resistência do ar desprezáveis.
1.1. Determine o raio R da placa.
(R = 4,0 m)
1.2. Determine o valor da tensão do cabo que suspende o
conjunto.
(T = 808,3 N)
1.3. Seleccione a opção correcta:
(D)
Se a velocidade angular se mantiver e o conjunto pessoa + cadeira for substituído por outro
com massa superior a 70 kg:
(A) a velocidade angular diminuía.
(B) a aceleração centrípeta diminuía.
(C) a velocidade linear aumentava.
(D) a tensão do fio aumentava.
3
2
2. Um automóvel de massa 1,0 x 10 kg descreve uma curva de raio 1,0 x 10 m numa estrada sem
relevé, com um valor de velocidade de 72 km/h.
2.1. Determine o valor mínimo do coeficiente de atrito estático entre os pneus e a estrada, para
que não haja derrapagem;
(0,40)
2.2. Determine o ângulo  de relevé da estrada, para que a segurança do veículo na curva não
dependa do atrito.
(21,8º)
2.3. Suponha que a curva, com o ângulo  de relevé, encontra-se coberta de gelo. O módulo da
força que o automóvel exerce sobre a estrada, quando descreve a curva sem escorregar, é:
(A)
mg cos 
(B)
mg
sin 
(C)
mg
cos 
(D)
mg tan
(C)
1
1º PERÍODO
3. O
gráfico representa
a
variação
do
valor
da
aceleração, em função do de uma partícula de massa
200 g, suspensa de uma mola elástica com MHS.
3.1. Calcule os valores do período, da frequência e da
frequência angular do movimento.
3.2. Determine:
3.2.1.
a constante elástica da mola;
3.2.2.
a amplitude da oscilação;
3.2.3.
a fase inicial;
3.2.4.
o valor da força que actua sobre o oscilador, quando este passa em B.
3.3. Escreva a equação da elongação da partícula.
3.4. Sobre o movimento harmónico simples diga, quais das seguintes frases são verdadeiras.
(A) Se a trajectória for rectilínea, a elongação coincide com a posição.
(B) A força restauradora é elástica.
(C) A força elástica é constante e, por isso, o movimento é uniformemente variado.
(D) A força elástica aponta para a posição em que o seu valor é nulo e tem sempre o
sentido da velocidade.
(E) A força elástica é máxima quando são mínimas a elongação e a velocidade.
4. Uma jangada com 6,0 m de comprimento e 80 kg de
massa encontra-se em repouso nas águas paradas
de um lago e a 1,0 m da margem, ver figura ao lado.
No ponto A, encontra-se um homem com 70 kg.
Considere
desprezáveis
as
forças
resistentes
exteriores ao sistema “homem-jangada”.
4.1. Desde o instante em que o homem está em A até ao instante em que chega a B e
relativamente a um referencial solidário com a margem …
Qual das afirmações é a correcta?
(A) o momento linear da jangada mantém-se constante.
(B) o momento linear do homem mantém-se constante.
(C) a energia cinética do sistema mantém-se constante.
(D) o centro de massa do sistema “homem-jangada” permanece em repouso.
4.2. Qual a distância mínima que o homem deve percorrer sobre a jangada para conseguir que
ela encoste à margem?
2
2 TESTE DE AVALIAÇÃO
Grupo II
5. Numa aula prática, um grupo de alunos
fez a montagem representada na figura,
com o objectivo de verificar se a colisão
entre os dois carrinhos era perfeitamente
inelástica.
Os alunos fizeram colidir o carrinho 1, de
massa m1 = 508,76 g, com outro, de
massa m2 = 509,98 g, que estava inicialmente em repouso, seguindo os dois carrinhos juntos.
Repetiram a experiência três vezes e com os valores obtidos construíram uma tabela, onde v i , é
a velocidade correspondente à passagem do primeiro carrinho pelo primeiro sensor e
vf a
velocidade dos carrinhos correspondente à passagem pelo segundo sensor.
O atrito entre as superfícies em contacto é desprezável.
Ensaio
vi / m.s 1
v f / m.s 1
1
0,718
0,359
2
0,720
0,360
3
0,723
0,361
5.1. Faça um diagrama e respectiva legenda das forças que actuam em cada um dos
carrinhos no instante em que ocorre o choque e indique qual o valor da resultante das
forças exteriores que actuam sobre o sistema constituído pelos dois carrinhos.
5.2. Com base nos dados da tabela, calcule os valores médios das velocidades inicial e final do
sistema e apresente o resultado final.
5.3. Verifique, com base nos valores obtidos em 5.2., que a colisão foi perfeitamente inelástica.
5.4. Verifique se há conservação da energia cinética.
5.5. Dos gráficos seguintes seleccione o que representa a colisão entre os dois carrinhos.
3
1º PERÍODO
RASCUNHO
COTAÇÕES DO TESTE DE AVALIAÇÃO
QUESTÕES
11
12
13
21
22
23
31
321
322
323
324
33
34
41
42
51
52
53
54
55
COTAÇÕES
18
8
8
12
12
8
6
10
8
10
10
6
10
8
16
10
8
12
12
8
FIM
4