Prova Bimestral de Ciências (Física e Química) 4º Bimestre de 2017

(1)

COLÉGIO MILITAR DOM PEDRO II

Prova Bimestral de Ciências (Física e Química)

4º Bimestre de 2017

Professores: Rogério Junio (Química) e Camila Letti (Física)

Aluno: _______________________________________________________ Ano 9º Turma_________Data: 20/11/2017

Leia atentamente os seguintes comandos para a realização da prova: 1) Esta prova é um documento oficial do CMDPII.

2) Preencha imediatamente o cabeçalho(s) da prova e da folha de respostas (caso exista). 3) Confira a prova juntamente com o fiscal.

4) Observe atentamente o enunciado das questões.

5) Provas e folhas de respostas deverão ser respondidas a caneta azul ou preta.

6) Durante o horário de prova os únicos materiais que o aluno pode ter em sua carteira são:

lápis, caneta e borracha. Não é permitido o empréstimo de tais materiais e é vedado o uso

de corretores, estojos e similares.

7) O fardamento deve estar de acordo com as normas vigentes da escola. Não é permitido manter japona ou agasalho sobre mesa, carteira, cadeira ou sobre as pernas.

8) Questões rasuradas serão anuladas.

9) A prova será recolhida e receberá nota ZERO no caso de:

➢ o aluno usar cadernos, livros ou anotações em qualquer meio para auxiliá-lo a responder a prova ou ter consigo quaisquer desses materiais (essas situações podem ser confirmadas pelo fiscal no momento ou posteriormente pelo sistema de monitoramento); ➢ o aluno PORTAR qualquer aparelho eletrônico durante o horário de prova (esse aparelho

deve ficar desligado dentro da mochila escolar do aluno);

➢ o aluno danificar, adulterar ou rasgar a prova, antes, durante ou depois de sua aplicação; ➢ o aluno usar termos ofensivos, palavras de baixo calão, desenhos, escritas e marcações

não solicitadas;

➢ o aluno for flagrado trocando informações de qualquer tipo com outro aluno durante a aplicação da prova (essa situação pode ser confirmada pelo fiscal ou posteriormente pelo sistema de monitoramento);

10) São permitidas garrafas de água de uso INDIVIDUAL. 11) Não é permitido o consumo de lanches durante a prova. 12) Não é permitida a circulação dos alunos dentro da sala.

13) Todos esses itens se aplicam durante o horário da prova, inclusive nas saídas dos alunos para beber água ou para utilizar o banheiro.

14) Atenção redobrada e tranquilidade são fortes aliadas para realização de uma boa prova.

15) O interessado terá 48 horas após a divulgação do resultado para entrar com recurso junto a Coordenação Pedagógica.

NOTA

(2)

________________________________________________________________________________________________ -2-

FÍSICA

Questão 1 Valor 0,4 ponto

Assinale os itens marcando com um X em (C) para as alternativas CORRETAS ou em (E) para as ERRADAS.

a) (C) (E) Um corpo desloca-se sempre na direção e sentido em que está orientada a força resultante que age sobre ele, mesmo quando o movimento é retardado.

b) (C) (E) Forças de mesma intensidade produzem a mesma aceleração independente da massa dos corpos a que se apliquem.

c) (C) (E) Um carro se move retilineamente numa avenida. Alguns metros antes da faixa de pedestre, o motorista do carro aciona os freios até que o carro pare. Nesse caso, a força resultante sobre o carro no intervalo de tempo da frenagem tinha sentido contrário ao do movimento.

d) (C) (E) Uma pessoa necessita da força de atrito em seus pés para se deslocar sobre uma superfície. Logo, uma pessoa que sobe uma rampa em linha reta será auxiliada pela força de atrito exercida pelo chão em seus pés. Essa força de atrito possui direção paralela ao plano e o sentido é o mesmo do movimento da pessoa.

Questão 2 Valor 0,2 ponto

Um corpo de massa 4 kg, tem velocidade de 12 m/s em uma superfície lisa e horizontal sem atrito. A partir de certo instante, atua sobre ele uma força constante de 2 N em sentido contrário à velocidade, retardando o movimento. Quanto tempo o corpo leva para parar?

Um velejador de massa igual a 60 kg sobe em seu barco, de massa 100 kg, e após percorrer 25 m em movimento retilíneo uniformemente acelerado, por causa da ação do vento, atinge a velocidade de 18 km/h. Qual o valor da força resultante aplicada ao barco durante seu movimento? Considere que o barco iniciou o movimento a partir do repouso.

𝐹_𝑟 = 𝑚. 𝑎 2 = 4. 𝑎 𝑎 = 2/4 𝑎 = 0,5 𝑚/𝑠2 𝑣 = 𝑣₀− 𝑎. 𝑡 0 = 12 − 0,5. 𝑡 𝑡 = 12/0,5 𝑡 = 24 𝑠 Resposta: 24 s 𝑣 = 18 𝑘𝑚 ℎ⁄ : 3,6 = 5 𝑚/𝑠 𝑣 = 5 /𝑠 𝑣2 _{= 𝑣} 02+ 2. 𝑎. Δ𝑆 52 _{= 0}2_{+ 2. 𝑎. 25} 𝑎 = 25/(25.2) 𝑎 = 0,5 𝑚/𝑠2 𝐹_𝑅= 𝑚 . 𝑎 𝐹_𝑅= 160 . 0,5 𝐹_𝑅= 80 𝑁

Resposta: Força resultante é igual a 80 N.

(3)

Um carro de massa de 500 kg percorre uma trajetória retilínea com sua posição (espaço) definida em função do tempo pela relação:

𝑆 = 20 + 3. 𝑡2

Então o módulo da aceleração no carro e da força resultante sobre ele são, respectivamente, iguais a,:

a) 1,5 m/s2_{e 750 N;}

b) 1,5 m/s2_{e 3000 N;}

c) 6 m/s2_{e 750 N;}

d) 6 m/s2_{e 3000 N;}

Na figura estão representados dois blocos ligados por um fio ideal que passa por uma polia, também ideal. Em relação a esse sistema, despreze os atritos e responda aos itens seguintes. Dados: mA= 3 kg mB = 2 kg g = 10 m/s2 sen 30º = 0,5 cos 30º = 0,8

a) Desenhe as forças que atuam nos blocos do sistema da figura acima.

𝑆 = 𝑆₀+ 𝑣₀. 𝑡 + 𝑎. 𝑡2_/2 𝑆 = 20 + 3. 𝑡2 𝑆₀ = 20 𝑣₀ = 0 𝑎 2 = 3 𝑎 = 2.3 𝑎 = 6 𝑚/𝑠2 𝐹𝑟 = 𝑚. 𝑎 𝐹_𝑟 = 500.6 𝐹_𝑟 = 3000 𝑁 Respostas: 𝑎 = 6 𝑚/𝑠2 𝐹_𝑟 = 3000 𝑁 Letra certa d). 𝑁ሬሬԦ _𝑇_ሬԦ 𝑃_𝐴 ሬሬሬሬԦ 𝑃ሬሬሬሬԦ𝐵 𝑇ሬԦ

(4)

________________________________________________________________________________________________ -4-

b) O bloco B da figura sobe, desce ou permanece parado? Faça os cálculos necessários para fundamentar sua resposta.

c) Calcule o módulo da aceleração do sistema.

d) Calcule o módulo da tração no fio.

𝑃_𝐴 = 𝑚_𝐴. 𝑔 = 3.10 = 10 𝑁 𝑃𝐵 = 𝑚𝐵. 𝑔 = 2.10 = 20 𝑁

𝑃_𝐴𝑥 = 𝑃_𝐴. 𝑠𝑒𝑛30º = 10.0,5 = 5 𝑁 𝑃𝐴𝑦 = 𝑃𝐴. 𝑐𝑜𝑠30º = 10.0,8 = 8 𝑁

𝑃𝐵 > 𝑃𝐴𝑥

Resposta: Desce, pois 𝑃_𝐵 > 𝑃_𝐴𝑥.

𝐹_𝐴 = 𝑚_𝐴. 𝑎 = 𝑇 − 𝑃_𝐴𝑥 𝐹_𝐵 = 𝑚_𝐵. 𝑎 = 𝑃_𝐵− 𝑇 𝑚_𝐴. 𝑎 + 𝑚_𝐵. 𝑎 = 𝑃_𝐵− 𝑃_𝐴𝑥 (𝑚_𝐴 + 𝑚_𝐵). 𝑎 = 𝑃_𝐵− 𝑃_𝐴𝑥 (3 + 2). 𝑎 = 20 − 5 𝑃_𝐵= 𝑚_𝐵. 𝑔 = 2.10 = 20 𝑁 E também as componentes𝑃_𝐴: 𝑃𝐴𝑥= 𝑃𝐴. 𝑠𝑒𝑛30º = 10.0,5 = 5 𝑁 𝑃𝐴𝑦= 𝑃𝐴. 𝑐𝑜𝑠30º = 10.0,8 = 8 𝑁 𝑎 = 15/5 𝑎 = 3 𝑚/𝑠2 Resposta: 𝑎 = 3 𝑚/𝑠2 𝐹_𝐴 = 𝑚_𝐴. 𝑎 = 𝑇 − 𝑃_𝐴𝑥 𝐹_𝐵 = 𝑚_𝐵. 𝑎 = 𝑃_𝐵− 𝑇 No bloco A: 𝐹𝐴 = 𝑚𝐴. 𝑎 = 𝑇 − 𝑃𝐴𝑥 𝑇 = 𝑚𝐴. 𝑎 + 𝑃𝐴𝑥 𝑇 = 2.3 + 5 𝑇 = 11 𝑁 No bloco B: 𝐹_𝐵 = 𝑚_𝐵. 𝑎 = 𝑃_𝐵− 𝑇 𝑇 = 𝑃_𝐵− 𝑚_𝐵. 𝑎 𝑇 = 20 − 3.3 𝑇 = 11 𝑁 Resposta: 𝑇 = 11 𝑁

(5)

QUÍMICA

A química pode ser notada em produtos que consideramos simples, como o combustível utilizado nos carros, o creme com o qual escovamos os nossos dentes, nos alimentos e até mesmo nos organismos vivos. Por isso, estudá-la é essencial não apenas para compreender certos processos, mas para nos apropriarmos de fato do conhecimento daquilo que nos cercam. Analisando materiais num armário da cozinha como um sabonete, sabão em pó ou um biscoito é possível observar que no rótulo estão discriminados vários elementos químicos. Quase tudo que consumimos hoje existe por conta da química exercida nas indústrias. (Nascimento, Patrícia. A importância da química – Tabela Periódica dos Elementos Químicos da FioCruz. São Paulo. 2012. Disponível em: https://oprofessorweb.wordpress.com. Acessado em: 23 de outubro de 2016).

Tendo o texto unicamente como motivador, considere as teorias atômicas, os aspectos qualitativos da tabela periódica dos elementos químicos e julgue os itens abaixo marcando E para os errados e C para os corretos.

1) (C) (E) As partículas chamadas de “elétrons” possuem cargas negativas e estão localizados na eletrosfera do átomo, de acordo com o modelo proposto por Rutherford e Bohr.

2) (C) (E) Os átomos possuem elétrons, prótons e nêutrons em sua constituição.

3) (C) (E) Entre outras partículas, os nêutrons possuem carga positiva e fazem parte da estrutura atômica.

4) (C) (E) Rutherford propôs que a partícula de carga positiva (prótons) estava localizada na região central do átomo.

5) (C) (E) Em termos da convenção, um próton é carregado positivamente, um elétron possui carga negativa e um nêutron tem carga nula.

Cite e compare, diferenciando as características básicas das três partículas atômicas: próton, nêutron e elétron.

A matéria pode estar carregada eletricamente com carga positiva ou negativa, veja: • Elétrons: carga negativa

• Nêutrons: carga neutra (nula) • Prótons: carga positiva

Os prótons têm carga elétrica positiva, enquanto os elétrons carga elétrica negativa. Os nêutrons são desprovidos de carga elétrica, pois não apresentam efeitos elétricos.

A massa de um elétron é muito menor do que a de um próton ou nêutron. São necessários quase 2000 elétrons para igualar a massa de um único próton.

X

(6)

________________________________________________________________________________________________ -6-

Durante anos já se conhecia uma série de fatos experimentais que vieram contribuir, fortemente, para o desenvolvimento das teorias modernas sobre a estrutura da matéria. Sobre esse assunto marque a alternativa correta que identifica as características básicas do

átomo nos modelos atômicos.

a) ( ) Thomson considerou que a região nuclear do átomo seria toda ocupada por partículas de carga negativas.

b) ( ) De acordo com o modelo de Rutherford, a maior parte da massa do átomo estaria localizada na região central nuclear.

c) ( ) No modelo atômico proposto por Dalton, o átomo possuía núcleo (com partículas de cargas positivas).

d) ( ) Na teoria atômica de Rutherford, a região central do átomo, o núcleo, apresenta os prótons e elétrons juntos.

Atualmente, é evidente a íntima relação entre a matéria e a eletricidade. Uma alusão a esse fato surgiu em 1800, quando dois químicos ingleses, William Nicholson e Anthony Carlisle, demonstraram a decomposição da água nos gases hidrogênio e oxigênio por eletrólise (Eletrólise é o uso de eletricidade para produzir uma transformação química). Anos mais tarde outros cientistas mostraram que o átomo é constituído de partículas. Observe a imagem a seguir que mostra o modelo atômico proposto pelo cientista inglês J.J. Thomson.

Marque a alternativa abaixo que estiver CORRETA a respeito desse modelo atômico. a) ( ) O modelo atômico da figura representa uma esfera maciça e sem cargas.

b) ( ) Segundo Thomson, toda matéria possui prótons que são partículas fundamentais constituintes dos átomos como representado na figura.

c) ( ) Thomson propôs o modelo atômico representado pela figura. Assim, um átomo poderia ser uma massa carregada positivamente na qual alguns elétrons estariam incrustados. d) ( ) Para Thomson, os átomos são indivisíveis, não podem ser criados nem destruídos.

X

(7)

A famosa experiência de Rutherford, realizada no início do século XX, com a lâmina de ouro, trouxe fatos indicativos de que o átomo possui um núcleo de massa elevada e uma região extra nuclear. Deste modo, sabendo-se que o núcleo atômico possui partículas com cargas elétricas. Represente com um desenho o experimento realizado por Rutherford, mostrando como as partículas alfa (carregadas positivamente) poderiam ser refletidas de volta.

Faça um desenho e indique as características do modelo atômico proposto por Dalton.

FONTE DA IMAGEM: http://alunosonline.uol.com.br/quimica/experimento-rutherford.html

Fontes: http://webinfobrasil.blogspot.com.br/2015/03/estrutura-atomica.html e http://brasilescola.uol.com.br/quimica/teoria-atomica-dalton.htm