Aula 22/11 Médio

 Prova Médio

Fórmulas:

Energia Potencial: Ep = m.g.h

Energia Cinética: Ec  = 12.m.v2

Energia Potencial Elástica: EPel  = 12.k.x2

Quantidade de Movimento: Q = m.v

Conservação da quantidade de movimento: 

QA = QD ou Qi = Qf

Conservação de Energia: Epi + Eci = Epf + Ecf

Momento Linear: M = ±F.d

Vasos comunicantes: d1.h1 = d2.h2

Densidade (d): 

       d = mV

Princípio de Pascal: F1A1 = F2A2

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TEXTO PARA AS QUESTÕES 1 e 2:

A figura abaixo mostra dois corpos, identificados como X e Y, cada um de massa 1 kg, movendo-se sobre uma superfície horizontal sem atrito. Os módulos de suas velocidades são vX = 4m/s e 

vY = 6m/s.

1. Se os corpos X e Y sofrem uma colisão perfeitamente elástica, a energia cinética final do sistema vale:

A) 10J. 

B) 12J. 

C) 18J. 

D) 20J. 

E) 26J.

 

2. Se os corpos X e Y sofrem uma colisão perfeitamente inelástica, a velocidade final do sistema vale:

A) 1 m/s.

B) 2 m/s.

C) 3 m/s. 

D) 4 m/s. 

E) 5 m/s.

 

3. Um bloco desce uma rampa plana sob ação da gravidade e sem atrito. Durante a descida, a energia potencial gravitacional do bloco __________ e a energia cinética __________.

A alternativa que completa as lacunas do texto é:

A) diminui - aumenta.

B) aumenta - aumenta.

C) diminui - diminui.

D) aumenta - diminui.

E) permanece constante - permanece constante.

4. Considerando o princípio da conservação da quantidade de movimento, é CORRETO afirmar que:

A) Na ausência de forças externas, a quantidade de movimento de um sistema de corpos, imediatamente antes de uma colisão, é igual à quantidade de movimento imediatamente após a colisão.

B) Quando a resultante das forças externas atuando em um sistema for nula, não há conservação da quantidade de movimento.

C) Na ausência de forças externas, a quantidade de movimento de um sistema de corpos, imediatamente antes de uma colisão, é maior que a quantidade de movimento imediatamente após. 

D) Na ausência de forças externas, a quantidade de movimento de um sistema de corpos, imediatamente antes de uma colisão, é menor que a quantidade de movimento imediatamente após. 

E) A quantidade de movimento de um sistema de corpos se mantém, mesmo que haja a ação de uma força externa não nula.

 

5. Um ônibus de massa m anda por uma estrada de montanha e desce uma altura h. O motorista mantém os freios acionados, de modo que a velocidade é mantida constante em módulo durante todo o trajeto.  Pode-se afirmar que:

 

A) sua energia cinética está diminuindo.

B) sua energia potencial gravitacional está diminuindo.

C) sua energia cinética está aumentando.

D) sua energia potencial gravitacional é constante.

E) a energia mecânica é constante.

 

6. Duas crianças brincam em uma gangorra, onde a mais forte com 40 kg encontra-se em uma das extremidades a 1 m do centro de apoio. A outra criança, encontra-se a  2 m de distância do centro de apoio. 

A massa dessa criança, em kg, é de:

A) 20.

B) 25.

C) 30.

D) 35.

E) 40.

7. Um ornamento de peso 60 N está suspenso por um cordel, como indica a figura abaixo. 

A intensidade da força de tração no cordel é de: (Dados: sen (30º) = 0,5)

A) 20 N.

B) 40 N.

C) 60 N.

D) 80 N.

E) 100 N.

 

8.  Para abrir uma porta, você aplica sobre a maçaneta, colocada a uma distância d da dobradiça, conforme a figura abaixo, uma força de módulo F perpendicular à porta. Para obter o mesmo efeito, o módulo da força que você deve aplicar em uma maçaneta colocada a uma distância d/2 (metade da distância d) da dobradiça desta mesma porta, é:

A) F.

B) 2F.

C) 3F.

D) 4F.

E) 5F.

 

9. Para responder à questão, analise a figura abaixo, que representa um recipiente com cinco ramos abertos à atmosfera, em um local onde a aceleração gravitacional é constante, e complete as lacunas do texto que segue. As linhas tracejadas, assim como o fundo do recipiente, são horizontais.

Considerando que o recipiente está em equilíbrio mecânico e contém um fluido de massa específica constante, afirma-se que a pressão exercida pelo fluido no _________ é _________ pressão exercida pelo fluido no _________.

A) Ponto B – menor que a – ponto F

B) Ponto A – menor que a – ponto C

C) Ponto B – igual à – ponto E

D) Ponto D – menor que a – ponto F

E) Ponto D – igual à – ponto C

 

10. Em um tubo transparente em forma de U contendo água, verteu-se, em uma de suas extremidades, uma dada quantidade de um líquido não miscível em água. Considere a densidade da água igual a 1 g/cm³. A figura abaixo mostra a forma como ficaram distribuídos a água e o líquido (em cinza) após o equilíbrio.

Qual é, aproximadamente, o valor da densidade do líquido, em g/cm³?

A) 1,0.

B) 0,7.

C) 0,3.

D) 0,2.

E) 0,1.

11. Na figura, os êmbolos A e B possuem áreas de 80 cm² e 20 cm², respectivamente. Despreze os pesos dos êmbolos e considere o sistema em equilíbrio. Sendo a massa do corpo colocado em A igual a 100 kg, a massa do corpo colocado em B vale, em kg:

A) 25.

B) 30.

C) 35.

D) 40.

E) 45.

 

12. Analise a situação a seguir representada.

O aumento de pressão em todas as partes do fluido armazenado no recipiente está relacionado ao princípio de

A) Pascal.

B) Newton.

C) Arquimedes.

D) Torricelli.

E) Einstein.

13. Um trenó, de massa M, desce uma montanha partindo do ponto A, com velocidade inicial igual a zero, conforme o desenho abaixo.

Desprezando-se todos os atritos e considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² , quando o trenó atingir o ponto B, que se encontra 7,2 m abaixo do ponto A, sua velocidade será de

A) 6 m/s.

B) 8 m/s.

C) 12 m/s.

D) 16 m/s.

E) 18 m/s.

 

14. Um bloco deslizando com velocidade V sobre uma superfície plana sem atrito, colide com outro bloco idêntico, que está em repouso. As faces dos blocos que tocaram na colisão são aderentes, e eles passam a se mover como um único objeto.

Sobre esta situação, são feitas as seguintes afirmações:

I) Antes da colisão, a energia cinética total dos blocos é o dobro da energia cinética total após a colisão.

II) Ao colidir, os blocos sofreram uma colisão perfeitamente elástica.

III) Após a colisão, a velocidade dos blocos é V/2.

Quais estão corretas?

A) Apenas I

B) Apenas II

C) Apenas II e III

D) Apenas I e III

E) I,II,III

15. A Lei das Áreas, de Kepler, segundo a qual “o segmento que liga um planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais”. Esta lei é obedecida pelos outros corpos que orbitam o Sol.

O ponto em que o planeta desenvolve a maior velocidade é:

A) A
B) B
C) C
D) M
E) K

16. Durante uma aula na turma 1ª série JP Belas, o professor de física profere: “O principal discípulo de Tycho Brahe, que havia catalogado, durante décadas, as posições de planetas no firmamento, nos revelou que o quadrado do período de translação de um planeta é diretamente proporcional ao cubo do raio médio de sua órbita.” Um estudante atento pode concluir corretamente que o professor se referia a:

A) Johannes Kepler e sua terceira Lei chamada de Lei dos Períodos.

B) Coulomb e sua Lei sobre forças de interação elétrica.

C) Johannes Kepler e sua Lei das órbitas que afirmava estar o Sol no centro de uma elipse.

D) Isaac Newton e sua lei de Ação e Reação.

E) Albert Einstein e sua Teoria da Relatividade.

17. O ano de 2009 celebrou os 400 anos da formulação da Lei das Órbitas e da Lei das Áreas por Johannes Kepler. A terceira lei, conhecida como Lei dos Períodos, foi por ele formulada posteriormente.

Sobre as três leis de Kepler são feitas as seguintes afirmações:

I. A órbita de cada planeta é uma elipse com o Sol em um dos focos.

II. O segmento de reta que une cada planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais.

III. O quadrado do período orbital de cada planeta é diretamente proporcional ao cubo da distância média do planeta ao Sol.

Quais estão corretas?

A) Apenas I.                              

B) apenas II.                      

C) apenas III.                       

D) apenas I e II.                           

E) I, II e III. 

Questões dissertativas (Mostre os cálculos)

18. Uma gangorra tem braços desiguais. No extremo A está sentado João de peso 500 N. Qual é o peso de Maria sentada no extremo B, para que a gangorra fique em equilíbrio na posição horizontal? Considere a gangorra articulada no ponto O e de peso desprezível.

Resposta:_________________________

19. Considere que, no esquema mostrado abaixo, a área do pistão 1 seja de 2a e a do pistão 2 seja de 6a. Se uma força de 40 N for aplicada ao pistão 1, espera-se que sobre o pistão 2 atue uma força de que intensidade?

Resposta:_________________________

20. Um trenó, com um esquimó, começa a descer por uma rampa de gelo, partindo do repouso no ponto P, à altura de 20m. Depois de passar pelo ponto Q, atinge uma barreira de proteção em R, conforme a figura.

O conjunto trenó-esquimó possui uma massa total de 90 kg. O trecho QR encontra-se na horizontal. Desprezando as dimensões do conjunto, o atrito e a resistência do ar durante o movimento,  qual é a velocidade com que o conjunto chega ao ponto Q na base da rampa?

Resposta:_________________________