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Ficha 2 fisica

M
Maria Joao Sargento

This document contains a physics worksheet with multiple questions about energy and motion. It includes questions about: explaining why a cart reaches a lower maximum height than its starting height when rolling down an inclined plane with friction; calculating the percentage of energy dissipated in this process; determining the velocity of a falling ball that is subject to air resistance; calculating changes in gravitational potential energy; and analyzing the energy transfers and transformations that occur in various situations involving objects moving under the influence of gravity.

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10尊 ano | F鱈sica | Ficha de Trabalho n尊2 Tema: Energia e movimentos 1. Numa aula laboratorial, um grupo de alunos pretende dar resposta seguinte quest達o: Como 辿 poss鱈vel que, nas montanhas-russas dos parques de divers探es, se atinjam alturas superiores altura da partida? Para fazer o estudo do movimento de um carrinho numa montanha-russa, os alunos utilizaram uma calha em que o atrito n達o 辿 desprez叩vel e um carrinho com 50g de massa. Abandonaram o carrinho de uma posi巽達o pr辿-definida e mediram a altura m叩xima que este atingia. A figura ao lado representa o perfil de uma calha que simula uma montanha-russa. O carrinho 辿 abandonado no ponto A, que se encontra altura de 58 cm do solo. Passa pelos pontos B, C e D e s坦 consegue chegar at辿 o ponto E, a 50 cm de solo. 1.1)Explica o facto de a altura m叩xima atingida pelo carrinho ser inferior altura inicial de abandono. 1.2)Determina a percentagem de energia dissipada neste processo. 1.3)Diz como 辿 poss鱈vel que, nas montanhas-russas dos parques de divers探es, se atinjam alturas superiores altura da partida. 2. Uma bola, com 600g de massa, encontra-se em repouso sobre uma plataforma a 305 cm do solo. Ao ser retirada a plataforma, a bola cai sem rodar. Responde s seguintes quest探es. 2.1)Identifica as transforma巽探es de energia que ocorrem durante a queda da bola se esta apenas interatuar com a Terra. 2.2)Determina o valor da energia potencial grav鱈tica da bola no n鱈vel A, admitindo como n鱈vel de refer棚ncia o solo. 2.3)Calcula a varia巽達o de energia potencial grav鱈tica quando a bola tiver percorrido ! " da altura (posi巽達o C). 2.4)Admitindo que a bola fica sujeita resist棚ncia do ar e que 4% da energia inicial da bola se transfere para a vizinhan巽a, calcula a velocidade da bola quando esta atinge o solo. 3. Um elevador de massa 380 sobe com velocidade constante a uma altura de 40 em 40 . A pot棚ncia fornecida pelo motor durante o intervalo de tempo de subida foi de 11 e o rendimento, de 80%. Determina o n炭mero m叩ximo de passageiros, com 70 de massa cada um, que o elevador pode transportar. Apresenta todas as etapas de resolu巽達o. 4. O gr叩fico da figura seguinte representa a varia巽達o da energia potencial grav鱈tica do sistema corpo+Terra, em fun巽達o da altura de queda, para um objeto de massa desconhecida ( = 10 /). Determina, a partir dos resultados representados no gr叩fico, a massa do objeto. Apresenta todas as etapas de resolu巽達o.
5. Os gr叩ficos da figura representam o valor da componente da for巽a resultante aplicada a um corpo, na dire巽達o do seu deslocamento, em fun巽達o da dist但ncia percorrida. Indica, justificando, em que a situa巽達o, A, B, C ou D, o valor da energia transferida para o sistema 辿 maior. 6. Empurra-se um caixote ao longo de uma rampa, exercendo uma for巽a que transfere 140 de energia. Determina a massa do caixote, sabendo que a intensidade do peso 辿 20% do valor da for巽a aplicada. 7. Um bloco 辿 abandonada da posi巽達o A, que se encontra a uma altura de 12 , relativamente base do plano e desliza ao longo de superf鱈cie retil鱈nea at辿 atingir o ponto B, a 6 de altura. Determina o valor da velocidade do bloco ao atingir o ponto B, admitindo que o atrito 辿 desprez叩vel em todas as superf鱈cies. 8. A figura representa o perfil de uma montanha-russa, onde um carrinho se encontra em movimento. O carrinho atinge o topo da primeira rampa na posi巽達o A com velocidade de valor #. Considera o atrito desprez叩vel e como referencial a base da montanha-russa. 8.1)Estabelece a rela巽達o que permite determina a velocidade do carrinho no ponto C. 8.2)Mostra que a altura m叩xima atingida pelo carrinho, ap坦s passar o ponto D 辿: $%& = + '! " () . 8.3)Comenta a afirma巽達o seguinte: A energia mec但nica do sistema carrinho+Terra 辿 igual nas duas posi巽探es, A e D. 9. Uma esfera com 200 de massa est叩 presa num ponto por um fio de massa desprez叩vel, conforme mostra a figura. A esfera oscila entre as posi巽探es A e C, passando pela posi巽達o B. Considera desprez叩veis as for巽as de atrito. 9.1)Seleciona a op巽達o que tem o valor correto do trabalho realizado pelo peso da esfera quando se desloca da posi巽達o B at辿 A. (A) 0,2 (B) 20 (C) 0,2 (D) 20 9.2)Determina o valor da velocidade: (a) do centro de massa da esfera na posi巽達o B, para que esta oscile entre as posi巽探es A e C; (b) no ponto B, quando a esfera oscila entre duas posi巽探es a uma altura de 20 .
10. A figura mostra o perfil de uma montanha-russa, onde se encontra um carrinho em movimento. Na figura est達o marcadas seis posi巽探es A, B, C, D, E e F, ocupadas pelo carrinho durante o movimento. Considera o atrito desprez叩vel e como referencial, para a an叩lise energ辿tica, a base da montanha-russa. Seleciona a op巽達o correta. (A) Entre as posi巽探es A e F, o sistema carrinho+Terra experimenta a maior varia巽達o da energia potencial. (B) Entre as posi巽探es B e F, o sistema carrinho+Terra experimenta a maior varia巽達o de energia potencial. (C) A energia potencial grav鱈tica do sistema carrinho+Terra mant辿m-se constante durante o percurso efetuado da posi巽達o A at辿 F. (D) Quando o carrinho atinge a posi巽達o A, tem energia cin辿tica nula. 11. Um carrinho com 20 kg de massa 辿 abandonado do cimo de uma pista, a uma altura de 20 m relativamente ao solo. O carrinho passa na posi巽達o B a uma altura de 8 m do solo e, nesse instante, a velocidade do centro de massa do carrinho 辿 14 /. 11.1 Determina a percentagem de energia dissipada pelo sistema no percurso de A at辿 B. 11.2 Determina a velocidade do centro de massa do carrinho quando este chega ao ponto C, admitindo que a percentagem de energia dissipada no percurso de B a C 辿 igual anteriormente calculada entre A e B.

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Ficha 2 fisica

  • 1. 10尊 ano | F鱈sica | Ficha de Trabalho n尊2 Tema: Energia e movimentos 1. Numa aula laboratorial, um grupo de alunos pretende dar resposta seguinte quest達o: Como 辿 poss鱈vel que, nas montanhas-russas dos parques de divers探es, se atinjam alturas superiores altura da partida? Para fazer o estudo do movimento de um carrinho numa montanha-russa, os alunos utilizaram uma calha em que o atrito n達o 辿 desprez叩vel e um carrinho com 50g de massa. Abandonaram o carrinho de uma posi巽達o pr辿-definida e mediram a altura m叩xima que este atingia. A figura ao lado representa o perfil de uma calha que simula uma montanha-russa. O carrinho 辿 abandonado no ponto A, que se encontra altura de 58 cm do solo. Passa pelos pontos B, C e D e s坦 consegue chegar at辿 o ponto E, a 50 cm de solo. 1.1)Explica o facto de a altura m叩xima atingida pelo carrinho ser inferior altura inicial de abandono. 1.2)Determina a percentagem de energia dissipada neste processo. 1.3)Diz como 辿 poss鱈vel que, nas montanhas-russas dos parques de divers探es, se atinjam alturas superiores altura da partida. 2. Uma bola, com 600g de massa, encontra-se em repouso sobre uma plataforma a 305 cm do solo. Ao ser retirada a plataforma, a bola cai sem rodar. Responde s seguintes quest探es. 2.1)Identifica as transforma巽探es de energia que ocorrem durante a queda da bola se esta apenas interatuar com a Terra. 2.2)Determina o valor da energia potencial grav鱈tica da bola no n鱈vel A, admitindo como n鱈vel de refer棚ncia o solo. 2.3)Calcula a varia巽達o de energia potencial grav鱈tica quando a bola tiver percorrido ! " da altura (posi巽達o C). 2.4)Admitindo que a bola fica sujeita resist棚ncia do ar e que 4% da energia inicial da bola se transfere para a vizinhan巽a, calcula a velocidade da bola quando esta atinge o solo. 3. Um elevador de massa 380 sobe com velocidade constante a uma altura de 40 em 40 . A pot棚ncia fornecida pelo motor durante o intervalo de tempo de subida foi de 11 e o rendimento, de 80%. Determina o n炭mero m叩ximo de passageiros, com 70 de massa cada um, que o elevador pode transportar. Apresenta todas as etapas de resolu巽達o. 4. O gr叩fico da figura seguinte representa a varia巽達o da energia potencial grav鱈tica do sistema corpo+Terra, em fun巽達o da altura de queda, para um objeto de massa desconhecida ( = 10 /). Determina, a partir dos resultados representados no gr叩fico, a massa do objeto. Apresenta todas as etapas de resolu巽達o.
  • 2. 5. Os gr叩ficos da figura representam o valor da componente da for巽a resultante aplicada a um corpo, na dire巽達o do seu deslocamento, em fun巽達o da dist但ncia percorrida. Indica, justificando, em que a situa巽達o, A, B, C ou D, o valor da energia transferida para o sistema 辿 maior. 6. Empurra-se um caixote ao longo de uma rampa, exercendo uma for巽a que transfere 140 de energia. Determina a massa do caixote, sabendo que a intensidade do peso 辿 20% do valor da for巽a aplicada. 7. Um bloco 辿 abandonada da posi巽達o A, que se encontra a uma altura de 12 , relativamente base do plano e desliza ao longo de superf鱈cie retil鱈nea at辿 atingir o ponto B, a 6 de altura. Determina o valor da velocidade do bloco ao atingir o ponto B, admitindo que o atrito 辿 desprez叩vel em todas as superf鱈cies. 8. A figura representa o perfil de uma montanha-russa, onde um carrinho se encontra em movimento. O carrinho atinge o topo da primeira rampa na posi巽達o A com velocidade de valor #. Considera o atrito desprez叩vel e como referencial a base da montanha-russa. 8.1)Estabelece a rela巽達o que permite determina a velocidade do carrinho no ponto C. 8.2)Mostra que a altura m叩xima atingida pelo carrinho, ap坦s passar o ponto D 辿: $%& = + '! " () . 8.3)Comenta a afirma巽達o seguinte: A energia mec但nica do sistema carrinho+Terra 辿 igual nas duas posi巽探es, A e D. 9. Uma esfera com 200 de massa est叩 presa num ponto por um fio de massa desprez叩vel, conforme mostra a figura. A esfera oscila entre as posi巽探es A e C, passando pela posi巽達o B. Considera desprez叩veis as for巽as de atrito. 9.1)Seleciona a op巽達o que tem o valor correto do trabalho realizado pelo peso da esfera quando se desloca da posi巽達o B at辿 A. (A) 0,2 (B) 20 (C) 0,2 (D) 20 9.2)Determina o valor da velocidade: (a) do centro de massa da esfera na posi巽達o B, para que esta oscile entre as posi巽探es A e C; (b) no ponto B, quando a esfera oscila entre duas posi巽探es a uma altura de 20 .
  • 3. 10. A figura mostra o perfil de uma montanha-russa, onde se encontra um carrinho em movimento. Na figura est達o marcadas seis posi巽探es A, B, C, D, E e F, ocupadas pelo carrinho durante o movimento. Considera o atrito desprez叩vel e como referencial, para a an叩lise energ辿tica, a base da montanha-russa. Seleciona a op巽達o correta. (A) Entre as posi巽探es A e F, o sistema carrinho+Terra experimenta a maior varia巽達o da energia potencial. (B) Entre as posi巽探es B e F, o sistema carrinho+Terra experimenta a maior varia巽達o de energia potencial. (C) A energia potencial grav鱈tica do sistema carrinho+Terra mant辿m-se constante durante o percurso efetuado da posi巽達o A at辿 F. (D) Quando o carrinho atinge a posi巽達o A, tem energia cin辿tica nula. 11. Um carrinho com 20 kg de massa 辿 abandonado do cimo de uma pista, a uma altura de 20 m relativamente ao solo. O carrinho passa na posi巽達o B a uma altura de 8 m do solo e, nesse instante, a velocidade do centro de massa do carrinho 辿 14 /. 11.1 Determina a percentagem de energia dissipada pelo sistema no percurso de A at辿 B. 11.2 Determina a velocidade do centro de massa do carrinho quando este chega ao ponto C, admitindo que a percentagem de energia dissipada no percurso de B a C 辿 igual anteriormente calculada entre A e B.