DOSSIÊ DO PROFESSOR FÍSICA A 10
TESTES DE AVALIAÇÃO
FÍSICA E QUÍMICA A Escola: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
Teste de Avaliação 10.° Ano de Escolaridade Duração do Teste: 90 minutos Data: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
Indique de forma legível a versão do teste. Utilize apenas caneta ou esferográfica de tinta indelével, azul ou preta. É permitida a utilização de régua, esquadro, transferidor e calculadora gráfica. Não é permitido o uso de corretor. Deve riscar aquilo que pretende que não seja classificado. Para cada resposta, identifique o grupo e o item. Apresente as suas respostas de forma legível. Apresente apenas uma resposta para cada item. As cotações dos itens encontram-se no final do enunciado do teste. É permitido o uso da tabela de constantes, do formulário e da Tabela Periódica. Nas respostas aos itens de escolha múltipla, selecione a opção correta. Escreva, na folha de respostas, o número do item e a letra que identifica a opção escolhida. Nas respostas aos itens em que é pedida a apresentação de todas as etapas de resolução, explicite todos os cálculos efetuados e apresente todas as justificações ou conclusões solicitadas. Utilize unicamente valores numéricos das grandezas referidas no teste (no enunciado dos itens) ou na tabela de constantes e na Tabela Periódica. © Areal Editores Editores
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2 CARACTERIZAÇÃO DA PROVA
Quadro 1 – Valorização dos conteúdos Conteúdos
Domínio: Energia e sua conservação
Cotação (em pontos)
Subdomínio 1: Energia e movimentos
60
Subdomínio 2: Energia e fenómenos elétricos
140
Subdomínio 3: Energia, fenómenos térmicos e radiação
–
Quadro 2 – Tipologia, número de itens e cotação Número de itens
Cotação por item (em pontos)
Escolha múltipla
8
8
Resposta curta
6
8
6
12
1
16
Tipologia dos itens Itens de seleção
Itens de construção Resposta restrita
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Nome:___________________________________________________ N.º______ Turma_____ Data: ____/____/____ Avaliação: ____________________ Professor: ____________________
GRUPO I Numa atividade de esqui, uma esquiadora, puxada por um braço de um dos telesquis da estância, sobe com velocidade constante um plano com uma inclinação de 20,0º de acordo com a figura. O braço do telesqui aplica na esquiadora uma força que faz um ângulo de 30,0º com a direção do plano inclinado. A massa do conjunto esquiadora + equipamento de esqui é 85,0 kg e sendo h o desnível da pista de esqui. Considere desprezável o valor da força de atrito.
1. Selecione a expressão que permite determinar o trabalho realizado pelo braço do telesqui na esquiadora. (A) ℎ cos10,0° (B) in,° cos20,0°
(C) in,° cos30,0°
(D) ℎ cos 50,0%
2. No trajeto de subida da esquiadora o trabalho do peso é dado por… (A) m g h
(B) m g h
(C) m g cos 20,0°
(D) m g cos 70,0°
3. Considerando que depois de atingir o topo da pista a esquiadora larga o telesqui e, p artindo do repouso, desce a pista com movimento retilíneo, determine o valor da sua velocidade ao fim de 15,0 m de movimento.
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GRUPO II Uma criança coloca um carrinho em movimento numa das suas pistas de brincar. A figura que se segue representa a pista por onde o carrinho se desloca.
O carrinho, de massa 200 g, largado do topo da pista passa no ponto A, que se encontra 0,50 m acima do plano da base da pista, com uma velocidade de valor 2,0 m s 1. No mesmo movimento, o carrinho passa no ponto B com uma velocidade de valor 1,5 m s 1, acabando por parar no ponto C que dista 0,75 m de B. Os pontos B e C encontram-se no plano da base da pista.
1. Relativamente ao movimento do carrinho pode afirmar- se que existe… (A) conservação da energia cinética do carrinho. (B) conservação da energia potencial gravítica do sistema Terra + carrinho. (C) conservação da energia mecânica do sistema Terra + carrinho. (D) variação da energia mecânica do sistema Terra + carrinho. 2. O trabalho realizado pela força de atrito entre os pontos A e B é… (A) –0,2 J (B) –1,0 J (C) –1,2 J (D) –1,4 J 3. Determine o valor da força de atrito que atuou no carrinho entre os pontos B e C .
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GRUPO III Nas sociedades contemporâneas, gerar, transferir e transformar a energia elétrica de modo controlado é imperativo e implica a existência de circuitos elétricos. Um circuito elétrico não é mais do que um conjunto de componentes elétricos ligados entre si, designados, normalmente, por elementos elétricos. Num compartimento de uma habitação, a instalação da respetiva iluminação pode ser realizada ligando aos nós de uma associação em paralelo de três lâmpadas iguais de 60 W de potência, um gerador em série com um interruptor. Considere que o gerador apresenta uma força eletromotriz de 230 V e tem um comportamento ideal, que as resistências elétricas das lâmpadas têm comportamento óhmico e que não existe diferença de potencial elétrico nos terminais dos fios nem do interruptor.
1. Como é designada a grandeza elétrica que atravessa os elementos de um circuito elétrico e como é expressa matematicamente essa grandeza? 2. Faça a representação esquemática do circuito elétrico referente à instalação elétrica da iluminação do compartimento da habitação. 3. Determine a corrente elétrica que atravessa cada uma das lâmpadas. 4. A corrente elétrica que atravessa o interruptor é… (A) × â (B) √ â (C) â (D) 3 × â
5. Apresente uma vantagem da associação das lâmpadas em paralelo relativamente a uma associação das mesmas em série. 6. Em circuito fechado, o valor da resistência elétrica destas lâmpadas de incandescência é de 880 W, no entanto, à temperatura ambiente de 20 °C, o valor da sua resistência elétrica é de apenas 65 W. Apresente uma justificação para a diferença entre estes valores.
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GRUPO IV Na análise de circuitos elétricos, é normal considerar-se que os fios condutores apresentam um valor de resistência nulo, o que implica a não existência de diferença de potencial elétrico entre as extremidades dos fios. Embora geralmente seja uma suposição razoável, há situações práticas em que é necessário escolher o tipo de material e o diâmetro do fio apropriado para uma aplicação específica. A resistividade do material é determinante para a escolha do material. O cobre, por exemplo, apresen ta um valor de resistividade de 1,72 × 10−8 Ω m e a prata de 1,64 × 10−8 Ω m.
1. Apesar de apresentar uma resistividade elétrica inferior à do cobre, a prata não é o metal mais utilizado no fabrico de fios condutores. Indique um fator que justifique este facto. 2. Compare a resistência elétrica de dois condutores filiformes geometricamente iguais, sabendo que um é de cobre e o outro é de prata. 3. O que acontece à resistência elétrica de um condutor filiforme se a sua área de secção transversal duplicar? 4. Um determinado fio condutor filiforme de cobre apresenta um comportamento óhmico. 4.1. Apresente a expressão que traduz a relação da tensão elétrica nos terminais do condutor em função da corrente elétrica que o atravessa. 4.2. Qual dos seguintes gráficos pode corresponder a este fio condutor?
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GRUPO V Uma pilha apresenta uma diferença de potencial elétrico de sinal constante ao longo do tempo. Pelo contrário, numa central elétrica, o gerador de corrente cria uma diferença de potencial elétrico cujo sinal varia de positivo para negativo, e vice-versa, ao longo do tempo.
1. Tendo em conta a tensão elétrica gerada pelas duas fontes de tensão, a pilha estabelece num circuito elétrico uma corrente elétrica ________________ e o gerador de uma central elétrica estabelece num circuito elétrico uma corrente elétrica ________________. (A) alternada … contínua (B) alternada … alternada (C) contínua … alternada (D) contínua … contínua 2. Considere uma pilha com uma força eletromotriz de 9,0 V associada em série a uma resistência elétrica de 16 W e um interruptor tal como se mostra na figura seguinte. Com o interruptor fechado o circuito é atravessado por uma corrente elétrica de 0,50 A. Admita que a resistência obedece à lei de Ohm e que não existe diferença de potencial elétrico nos terminais dos fios nem do interruptor.
2.1. A tensão elétrica nos terminais da pilha quando o interruptor está fechado é (A) 8,0 V (B) 8,5 V (C) 9,0 V (D) 9,5 V 2.2. Determine a resistência interna da pilha e escreva a expressão da curva característica da pilha. 2.3. Calcule a energia dissipada pela resistência em 2 min de funcionamento. GRUPO I 1. 2. 3. 8 8 16 32 © Areal Editores
GRUPO II 1. 2. 3. 8 8 12 28
1. 8
GRUPO III 2. 3. 4. 5. 8 12 8 8 56
6. 12
1. 8
GRUPO IV GRUPO V 2. 3. 4.1. 4.2. 1. 2.1. 2.2. 2.3. TOTAL 12 8 8 8 8 8 12 12 44 40 200 7
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