COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II DEPARTAMENTO DE FÍSICA COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO PROVA FINAL DE VERIFICAÇÃO (PFV) – FÍSICA – 1a SÉRIE – 1o TURNO PROFESSORES: JULIEN / J. FERNANDO / ROBSON / THIAGO / BRUNO / RONALDO LABORATÓRIO DE FÍSICA: PROFESSOR ALCIBÉRIO / TECNICO CAIO JORDÃO GABARITO ATENÇÃO Verifique se a prova que esta recebendo consta de quatro páginas numeradas de 1 a 4 e impressas com: 1ª parte – seis questões objetivas cada uma com valor 0,6. 2ª parte – quatro questões discursivas cada uma com valor 1,6. 1a PARTE – OBJETIVA – 3,6 pontos 1a QUESTÃO (0,6 ponto) (D) adiabática e isobárica. Uma ferramenta de corte a raio laser consegue cortar vários materiais, como aço carbono, aço inoxidável, alumínio, titânio, plásticos, etc. Supondo, numa situação idealizada para fins de simplificação, que o material sólido a ser cortado estava exatamente na sua temperatura de transição do estado sólido para o líquido; além disso, que o laser foi aplicado e liquefez o material nos trechos em que esteve em contato com ele, porém, sem aumentar a temperatura do material nesses trechos. Pode-se dizer que o laser transferiu para o material uma quantidade de energia associada diretamente: (A) ao calor específico do material. 3a QUESTÃO (0,6 ponto) Uma amostra de n mols de gás ideal sofre as transformações AB (isovolumétrica), BC (isobárica) e CD (isotérmica) conforme representação no diagrama pressão (p) volume (V) mostrado na figura. Sabendo-se que a temperatura do gás no estado A é 27ºC pode-se afirmar que a temperatura dele, em ºC no estado D é: (A) 108 (B) 327 (C) 628 (D) ao módulo de compressibilidade do material. (E) ao número de moles do material. (D) 927 (E) 1037 2a QUESTÃO (0,6 ponto) 4a QUESTÃO (0,6 ponto) O gráfico ilustra o comportamento da pressão (p) em função do volume (V) em duas transformações consecutivas, AB e BC sofridas por certa massa de gás encerrada em um recipiente dotado de êmbolo, como o cilindro de um motor à explosão. Sabese que há uma relação entre os volumes ocupados pelo gás na transformação AB (VA = 2VB) e também entre as pressões: pC = 2pB = 4pA. É correto afirmar que as transformações AB e BC pelas quais o gás passou foram, respectivamente: Um feixe luminoso se propagando no ar incide em uma superfície de vidro. Calcule o ângulo que o feixe refratado faz com a normal à superfície sabendo que o ângulo de incidência i é de 60° e que os índices de refração do ar e do vidro, nar e nvidro são respectivamente 1,0 e √3 (A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 73° (E) 90° (A) isotérmica e isométrica. (B) isotérmica e isobárica. (C) adiabática e isométrica. Coordenador - Rubrica 1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II (B) ao calor latente de fusão do material. (C) à capacidade térmica do material. (E) isométrica e isotérmica. – PROVA FINAL DE VERIFICAÇÃO FÍSICA – 1ª SÉRIE – 1O TURNO Ensino Médio GABARITO volvimento de diversos campos, como saúde e tecnologia. Considerando os processos físicos fundamentais envolvidos na ótica de lentes delgadas, complete as lacunas na afirmação a seguir. “O processo de convergência ou divergência dos raios luminosos através de lentes delgadas tem como base física o fenômeno da ____________, que se caracteriza pela mudança de ____________ da luz, ao passar de um meio para outro (do ar para o vidro, por exemplo). O desvio na trajetória dos raios luminosos na interface entre o ar e a lente depende ____________ da luz. ” 5a QUESTÃO (0,6 ponto) Um boneco é colocado em frente a uma lente delgada convergente, de distância focal igual a 2,0m. A posição da imagem sobre o eixo ótico e o fator de ampliação da imagem do boneco valem, respectivamente: (A) 2,0m à direita da lente e 2 (B) 2,0m à esquerda da lente e 1 (C) 4,0m à direita da lente e 1 Assinale a sequência correta. (D) 6,0m à esquerda da lente e 1 (A) refração – velocidade – do ângulo de incidência (E) 6,0m à direita da lente e 2 6a (B) difração – frequência – da polarização (C) difração – velocidade – do ângulo de incidência QUESTÃO (0,6 ponto) Óculos, microscópios e telescópios vêm sendo utilizados há alguns séculos, trazendo enormes avanços científicos com consequências diretas no desen- (D) refração – frequência – da polarização (E) velocidade – difração – do ângulo de incidência RESPOSTA DA 1a PARTE 1a Q 2a Q 3a Q 4a Q 5a Q 6a Q (A) (B) (C) (A) (B) (C) (A) (B) (C) (A) (B) (C) (A) (B) (C) (A) (B) (C) (D) (D) (D) (D) (D) (D) (E) (E) (E) (E) (E) (E) ATENÇÃO I. Não é permitido rasurar o quadro de respostas. II. Marque apenas uma opção em cada questão. III. Não é permitido o uso do corretor. 2a PARTE – DISCURSIVA – 6,4 pontos Todas as questões devem ser desenvolvidas (a tinta) – Somente a resposta, na questão, não será considerada. 7a QUESTÃO (1,6 pontos) Determine a quantidade de calor, em calorias, necessária para fundir um bloco de gelo, que se encontra em temperatura de fusão e que possui uma massa igual a 200g. Sendo: Q = m × L Q = 200 × 80 Logo: Q = 1,6 × 104cal Coordenador - Rubrica 2 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II Dado: LFgelo = 80cal/g. PROVA FINAL DE VERIFICAÇÃO – FÍSICA – 1ª SÉRIE – 1O TURNO Ensino Médio GABARITO 8a QUESTÃO (1,6 pontos) Sabe-se que a pressão que um gás exerce sobre um recipiente é decorrente dos choques de suas moléculas contra as paredes do recipiente. Diminuindo em 50% o volume do recipiente que contém um gás ideal, sem alterar sua temperatura, estabeleça a razão entre a pressão final e a pressão inicial. Sendo: Po × Vo P × V Po × Vo P × 0,5 × Vo P 1 = = Po = 0,5 × P = To T To To Po 0,5 Logo: P =2 Po 9a QUESTÃO (1,6 pontos) Um raio luminoso incide na superfície de separação entre os meios 1 e 2, fazendo um ângulo de 40 graus com a reta normal a essa superfície. O meio 1 possui índice de refração igual a 2,0 e o meio 2 possui índice de refração igual a 1,0. Faça uma representação gráfica do raio, dos ângulos e da superfície em questão, contendo o raio incidente, o refletido e o refratado (caso haja) e prove, através de cálculos, se irá haver ou não a reflexão total. Considerando: n2 1 sen L = L = 30º n1 2 Sendo o ângulo de incidência superior ao ângulo limite, 40o > 30o, haverá reflexão total. Coordenador - Rubrica 3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II sen L = PROVA FINAL DE VERIFICAÇÃO – FÍSICA – 1ª SÉRIE – 1O TURNO Ensino Médio GABARITO 10a QUESTÃO (1,6 pontos) A figura a seguir mostra uma lente convergente de distância focal 10cm frente a um espelho plano paralelo à lente. O espelho encontrase a uma distância de 20cm do vértice V da lente. Do outro lado da lente, uma vela de 6,0cm de altura encontra-se a uma distância de 30cm do vértice da lente. Calcule a distância entre a vela e sua imagem formada pelo espelho plano. Considerando a equação de Gauss, podemos escrever: 1 1 1 1 1 1 = + = + 3 × p' = p' + 30 2 × p' = 30 p' = 15cm f p p' 10 30 p' Dessa forma podemos afirmar que essa imagem é real (p’ > 0) e a vela funciona como objeto real para o espelho plano, que fornece uma segunda imagem, virtual e simétrica. A figura a seguir ilustra essa situação, com as medidas envolvidas. Coordenador - Rubrica 4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II Analisando a figura, podemos constatar que a distância (D) da vela até sua imagem fornecida pelo espelho plano é: D = 30 + 20 + 5 Logo: D = 55 cm.