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PROVA ESCRITA DE FÍSICA 12º Ano de Escolaridade __________________________________________________________________________________________________________________________________

Duração da Prova: 90 minutos 14/10/13 Leia as questões com atenção antes de começar a responder.

Grupo I (70 Pontos)

1 – Uma partícula com um movimento que pode considerar-se uma composição de dois movimentos simultâneos e independentes: uniformemente acelerado ao longo do eixo do XX e outro uniforme ao longo do eixo dos YY. Uma possível lei para descrever este movimento será:

A - 𝑟 = 2𝑡!  𝑒! +  𝑒! B - 𝑟 = 𝑡!  𝑒! +  𝑡!𝑒!

C - 𝑟 = 2𝑡!  𝑒! +  2𝑡𝑒! D - 𝑟 = 𝑡  𝑒! +  𝑡!𝑒! (10 Pontos)

2 – Uma partícula descreve uma trajectória curvilínea. Determinou-se a velocidade e a aceleração num determinado instante e representou-se num esquema. Escolhe o esquema correcto.

(10 Pontos)

3 – Um automóvel move-se numa estrada, com movimento variado, descrevendo uma trajectória curvilínea. Seja v o vector velocidade, a o vetor aceleração, at a componente tangencial do vetor aceleração e an a componente normal do vetor aceleração. Nestas condições pode-se afirmar que…

A – … v tem a direcção de a. B – …an ≠ 0, at ≠ 0 e v é constante C - … an ≠ 0, at = 0 e v não é constante D- …an ≠ 0, at ≠ 0 e v é não é constante

(10 Pontos)

4 – Uma partícula de massa m move-se no plano horizontal xOy de acordo com a seguinte lei do movimento:

𝑟 = 𝑡 − 1  𝑒! +  (𝑡 − 1)!𝑒! Qual das seguintes afirmações acerca do movimento está correcta?

A – A trajectória é rectilínea B – A componente normal da aceleração é nula. C – A resultante das forças que actuam na partícula não é constante. D – A componente da velocidade segundo o eixo Ox é constante. E – A componente tangencial da aceleração é constante.

(10 Pontos)

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5 – Uma esfera é lançada sobre uma mesa horizontal atingindo o solo no ponto P. Despreze todos os atritos. Qual dos gráficos pode representar o módulo da componente horizontal da velocidade da esfera em função do tempo?

(10 Pontos) 6 – Três projécteis, A, B e C são lançados de um dado ponto P com velocidades iniciais de igual módulo, mas com direcções diferentes, como representado na figura abaixo. Tendo em conta estas informações, pode-se afirmar que:

A – Os projéteis atingem igual altura máxima B – Os projéteis atingem a altura máxima com velocidades iguais. C – O projétil A é o que demora mais tempo a atingir o solo. D - O alcance do projétil C é superior ao do projéctil B. E - Os projéteis atingem o solo com igual módulo de velocidade.

(10 Pontos) 7 – Os corpos M1 e M2, de massas iguais, assentes em planos inclinados, estão ligados por um fio inextensível e de massa desprezável. O ângulo θ1 é maior que θ2. Despreze todos os atritos. Nestas condições, o sistema dos dois corpos…

A – …permanecerá em repouso. B - … mover-se-á de B para A com velocidade constante. C - … mover-se-á de B para C com velocidade constante. D - … mover-se-á de B para A com aceleração constante. E - … mover-se-á de B para C com aceleração constante.

(10 Pontos)

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Grupo II (130 Pontos)

1 – Uma partícula material move-se com a seguinte lei expressa em unidades SI:

𝑟 = 3𝑡!  𝑒! +  (3+ 𝑡)𝑒!

a) Determine a equação da trajectória da partícula. (15 Pontos) b) Determine a intensidade do vector velocidade no instante em que se encontra na posição com coordenadas ( 3,4 )m.

(15 Pontos) c) Determine as componentes tangencial e normal do vector aceleração nesse instante.

(20 Pontos) 2 - Observe atentamente a figura. O jogador lança a bola com uma velocidade V0 conseguindo que esta entre no cesto. Desprezando a resistência do ar, determine:

a) O vector velocidade inicial. (20 Pontos) b) O tempo que a bola demorou a chegar ao cesto. (10 Pontos) c) A altura máxima atingida pela bola. (10 Pontos)

3 – Observe a figura seguinte. Os corpos M1 e M2 estão ligados por um fio inextensível, de massa desprezável e encontram-se inicialmente em repouso. O corpo M1 tem uma massa de 2 kg e o corpo M2 tem uma massa de 3 kg. Os ângulos θ1 = 45º e θ2 = 30º. Despreze todos os possíveis atritos.

a) Em que sentido se deslocará o sistema? Fundamente a resposta (15 Pontos) b) Determine a velocidade dos corpos após se deslocarem no plano 2 metros. (20 Pontos) c) Determine a Tensão aplicada no fio. (5 Pontos)

FIM