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PONTO 11213 PSgs. ENSINO SECUNDARIO 1 2." A N O DE ESCOLARIDADE -VIA DE ENSINO (1." e 5." CURSOS) Duração da prova : 2 h 1984 1.a FASE 2.'. CHAMADA PROVA ESCRITA DE F~SICA I Constantes g - 10 ms-2 ; x2 = 10 ; cos 60" = I 112 ; sen 60" = PARTE I 1. Lança-se uma bola de ni:issa m, numa superfície horizontal, com velo- ; boia pira depois de percorrer a distincia d. Deducidade inicial @ za a expressão do valor medi0 da força de atrito que actria sobre ela. Observe a figura 1. Do ponto P deixa-se cair um corpo sem velocidade inicial. Entre que valores pode variar a altura h de modo que o corpo descreva a trajectbria indicada, sem a abandonar (desprezam-se os atritos). 2. I I I Fig. 1 3. Considere duas esferas iguais, homogénens, suspensas por fios e encostadas a paredes verticais (fig. 2 a e 2 h). Que condições se devem verificar para que as esferas estejam amhas em equilíbrio? Justifique a resposta, indicaiido as forças aplicadas nas esferas, em cada um dos casos. Fig. 2 a 4. Fig. 2 t) Um cilindro, provido de um 6mbol0, inicialmente com 4,01 de capacidade, contém um gás ti pressHo normal e à temperatura de O" C. Diminui-se a pressão para 213 do seu valor inicial e aumenta-se u temperatura para 136,5." C. Calcule a razão entre as massas volúmicas do gris nus duas situaçbes referidas. . Pretende-se fazer deslizar, ao longo de um soalho, um armário com a forma de um paralelepípedo, e cujo centro de gravidade coincide com o centro geométrico, exercendo nele uma forca horizontal F . O armário tem 1,s m de altura e 80cin de largura. O coeficiente de atrito entre o armário e o soalho b 0,4. Calcule a altura m h i m a a que a força pode ser aplicada para o arrnário deslizar com os quatro p6s assentes no chão. -L PARTE I1 Um bloco de gelo desliza sem atrito no interior de uma taça Iiemisf6rica. (Fig. 3). Abandona-se O bloco, seis velocidade inicial, num ponto cuja altura h , relativamente ao ponto mais baixo da trajectória, 6 12,5 cm ; 'o bloco passa (i executar um movimento oscilatório de período T = 1,0 S. Determine o valor da aceleração no ponto mais alto e no ponto mais baixo da trajectória. I I I Fig. 3 2. Um projéctil é lançado a partir de um ponto P , obliquamente, debaixo para cima. No ponto mais alto da sua trajectOria ele explode e divide-se em dois fragmentou de igual massa. Imediatamente após a explosão um dos fragmentos cai verticalmente, sem velocidade inicial, e outro move-se com velocidade v2 . -C -+ 2.1. Qual a direcção da velocidade v2? Justifique. 2.2. Compare o alcance AI e Az de cada fragmento, com o alcance A, que o proj6ctil teria. caso não tivesse explodido. 0 -+ 3. Um feixe de protões com velocidade v , desloca-se prependicularmente a um campo el6ctrico E. (fig. 4). 4 1 v Fig. 4 1 1212 3.1. Indique as características do campo inagnbtico a aplicar para que o feixe de protões não sofra desvio. 3.2. Aumentando a velocidade dos protbes e mantendo os mesiiios valores dos campos haverá niodificação na trajectória das partículas 'l Justifique. I a r 1 PARTE I11 Das duas questões seguintes responda, apenas, a uma. 1. Um bloco B de massa 1,O kg está ligado a extremidade de uma corda enrolada num cilindro C, de eixo horizontal fixo 0, em torno do qual o cilindro pode rodar livremente. (fig. 5 ) 1.1. Calcule o valor da aceleração linear do bloco. 1 . 2 . Calcule o valor da tensão na corda. A massa do cilindro é 2,0 kg e o raio é 20 cm. O momento de inércia do cilindro em relaçiio ao eixo principal é I 2. -1 2 Fig. 5 r n ~ '. Duas esferas x e y (a densidade de x é maior que a densidade de y), de volumes diferentes, são soltas, no mesmo instante, do fundo da tina representada na figura 6, que contém os líquidos A e B. Sabe-se que a densidade de A é igual densidade de x. 2.1. Caracterize e compare, calculando os valores das aceltiraçbes, os movimentos das duas esferas até atingirem a superficie livre de A. 2.2. Qual das esferas chega primeiro à superfície livre de A ? Justifique. Despreze a viscosidade dos liquidos. FIM