7º Elemento de Avaliação Formal Turma: 10ºAC

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Nome:

Domínios (90%) Total Obtido Desempenho no 2º semestre Total Obtidos Valores e Evolução A Aquisição de Conhecimentos (20%) (1) 104 128

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B Componente Prática (30%) (1) --- --- 12 (2)

C Pensamento Crítico e analítico (10%)

(Comunicação em linguagem científica) (1) 24 36 D Pensamento Crítico e analítico (30%)

(Raciocínio algébrico e matemático) (1) 72 84

1. Na figura (que não se encontra à escala), está representado um carrinho de brincar, de massa 𝑚, que é largado da posição A, sobre um plano inclinado. O carrinho desce esse plano, passa nas posições B e C e para na posição D.

Admita que a intensidade da resultante das forças dissipativas que atuam no carrinho se mantém constante nos percursos entre as posições A e B e entre as posições C e D. Entre as posições B e C, as forças dissipativas que atuam no carrinho são desprezáveis. Considere que o carrinho pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).

1.1. Desde a posição A até à posição D, a diminuição da energia potencial gravítica do sistema carrinho + Terra é igual a (__), sendo o trabalho realizado pela força gravítica que atua no carrinho igual a (__). (A2/8 pontos) (A) 1 3𝑚𝑔ℎ … 1 3𝑚𝑔ℎ (B) 1 3𝑚𝑔ℎ … 2 3𝑚𝑔ℎ (C) 2 3𝑚𝑔ℎ … 1 3𝑚𝑔ℎ (D) 2𝑚𝑔ℎ … 2𝑚𝑔ℎ

7º Elemento de Avaliação Formal

Turma: 10ºAC

Física e Química A 10ºAno Professora Paula Melo _Silva Data: 19 de fevereiro Ano Letivo: 2020/2021 135 min

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1.2. Compare a soma dos trabalhos realizados pelas forças que atuam no carrinho entre as posições A e B com a soma dos trabalhos realizados pelas forças que atuam no carrinho entre as posições C e D. Apresente todos os raciocínios num texto estruturado e com linguagem científica correta. (C/12 pontos)

Sugestão: Tem por base o Teorema da Energia Cinética

1.3. Considere o movimento do carrinho, de massa 500 g, na descida do plano inclinado, a partir da posição A. Se a altura ℎ for 40 cm, o carrinho atingirá a posição B com velocidade de módulo 2,0 m/s. Calcule a energia dissipada durante a descida na rampa de A para B. Apresente todas as etapas de resolução, explicitando todos os cálculos efetuados. (D/8 pontos)

2. Um automóvel encontrava-se estacionado no cimo de uma rampa, como se representa na figura (que não está à escala), quando, acidentalmente, se destravou. Deslizou ao longo da rampa até colidir com um motociclo que se encontrava parado. Considere que, no movimento considerado, a resultante das forças dissipativas que atuaram no automóvel não foi desprezável, e considere que o automóvel pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).

2.1. Indique quais as condições que o automóvel teve que respeitar para poder ser representado pelo seu centro de massa. (A1/8 pontos)

2.2. Para uma mesma distância percorrida sobre a rampa, o trabalho realizado pela força gravítica que atua no automóvel: (A1/8 pontos)

(A) não depende da inclinação da rampa, mas depende da massa do automóvel. (B) não depende da inclinação da rampa nem da massa do automóvel.

(C) depende da inclinação da rampa e da massa do automóvel.

(D) depende da inclinação da rampa, mas não depende da massa do automóvel.

2.3. O automóvel, de massa 1,2 × 103_{𝑘𝑔, deslizou 80 𝑚 ao longo da rampa até colidir com o}

motociclo. A análise do acidente permitiu determinar que o módulo da velocidade do automóvel no instante da colisão era 7,5 m/s. Considere que o desnível entre as posições inicial e final do automóvel era 7,0 m.

Determine, a partir de considerações energéticas, a intensidade da resultante das forças dissipativas que atuaram no automóvel paralelamente ao deslocamento. Explicite o seu raciocínio, indicando todos os cálculos efetuados. (D/12 pontos)

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3. Uma fração significativa do corpo humano é composta de água. Cerca de 65% (m/m) da massa de um ser humano é água, o que nos torna mais líquidos do que sólidos numa proporção de quase dois para um.

3.1. Qual a massa, em gramas, de uma molécula de água? (A2/8 pontos)

(A) 18,02 𝑔

(B) 1,66 × 10−24 𝑔 (C) 3,0 × 10−23 _𝑔

(D) 18,02 × 10−3 𝑔

3.2. Calcule o número aproximado de moléculas de água existente no corpo de um indivíduo com 70,0 kg. Apresente todas as etapas de resolução. (D/ 12 pontos)

3.3. Determine a fração mássica do oxigénio na molécula de água. (A1/8 pontos)

(A) 0,89 (B) 0,16 (C) 16,0 (D) 2,02

4. Um carrinho, largado no nível A, desce um plano com 20º de inclinação, encontrando depois um percurso plano e horizontal. No plano inclinado o atrito é desprezável, mas no percurso horizontal não o é.

4.1. Represente, num esquema, as forças que atuam sobre o carrinho a meio do plano inclinado e na superfície horizontal. (A1/8 pontos)

4.2. A componente eficaz do peso, no percurso de A até B, é de: (A1/8 pontos)

(A) 40 N (B) 13,7 N (C) 37,6 N (D) 72 N

4.3. Determine o trabalho do peso no percurso de A até B: (A1/8 pontos)

(A) 72 J (B) – 72 J (C) - 40 J (D) – 5,3 J

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4.4. Calcule o módulo da velocidade com que o carrinho chega à posição B. Apresente todas as etapas de resolução. (D/8 pontos)

4.5. Se a força de atrito tiver a intensidade de 36 N, e o carrinho atingir o ponto B com velocidade de valor 6,0 m/s, qual será a distância mínima a que deve estar o obstáculo, posição C, para o carrinho não embater nele? Apresente todas as etapas de resolução. (D/8 pontos)

5. Dois veículos movem-se como indica a figura:

A relação entre as energias cinéticas do carrinho A e do carrinho B é: (A2/8 pontos)

(A) 𝐸𝐶(𝐴) = 𝐸𝐶(𝐵)

(B) 𝐸𝐶(𝐴) = 2 𝐸𝐶(𝐵)

(C) 𝐸_𝐶(𝐴) = 4 𝐸_𝐶(𝐵) (D) 𝐸_𝐶(𝐴) = 1

2𝐸𝐶(𝐵)

6. Um caixote, de massa 50 Kg, é puxado por ação de uma força de intensidade 200 N, durante 5,0 m, sobre uma superfície onde o atrito que se manifesta entre as superfícies em contacto é de 10% do valor do peso do caixote.

Calcule o trabalho realizado pela resultante das forças que atuam sobre o caixote. Apresente todas as etapas de resolução. (D/12 pontos)

7. Os alunos da disciplina de Física e Química A, receberam como trabalho o seguinte exercício:

Calcule o valor do trabalho realizado pelo Peso do corpo, de massa 100 g, entre as posições A e B, ao descrever as diferentes trajetórias 1, 2, 3 e 4 assinaladas na figura.

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O Gonçalo considerou não ser possível dar resposta à questão pois as trajetórias 1, 2 e 3 não eram retilíneas e a trajetória 4 não indicava a distância de C a D. O Tiago discordou com o colega e defendeu ainda que não teria de calcular o trabalho para as quatro situações, mas apenas para uma.

Num texto estruturado, e com linguagem científica adequada, explica o raciocínio do Tiago indicando os argumentos necessários para fundamentar a sua opinião. (C/12 pontos)

8. Uma grua eleva, com velocidade constante, um contentor de massa m até uma altura de 4,0 m em 50 segundos. O gráfico traduz como varia a energia potencial gravítica do contentor em função da sua altura em relação ao nível de referência, o solo.

8.1. A massa do contentor é de: (A2/8 pontos)

(A) 50 kg (B) 500 kg (C) 0,5 kg (D) 5 kg

8.2. Determine a potência útil da grua e indica o seu significado físico. (A1/8 pontos)

9. Uma criança, de massa 20,0 kg, desliza, a partir do repouso, ao longo de um escorrega de altura 2,0 m e atinge a base com uma determinada velocidade. Por ação do atrito entre as superfícies em contacto e da resistência do ar foi dissipada 37% da energia inicial da criança durante o movimento. Determine o valor da velocidade atingida pela criança na base do escorrega. Apresente todas as etapas de resolução. (D/12 pontos)

10. A figura representa um átomo de Hélio do qual se destaca o seu núcleo.

Indique a ordem de grandeza do diâmetro do núcleo do átomo de Hélio representado na figura (1 × 10−6_{𝑛𝑚) na unidade SI. (A1/8 pontos)}

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11. Uma amostra de silício contém 2,5 × 1025 _{átomos. Destes 2,3 × 10}25 _{são do isótopo Si-28,}

1,2 × 1024 de Si-29 e 8 × 1023de Si-30. Qual dos valores seguintes poderá representar a massa atómica relativa média do silício? (A2/8 pontos)

(A) 28,1 (B) 29,0 (C) 29,5 (D) 31,1

FIM

BOA SORTE JOVENS CIENTISTAS!