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fa10_questao_aula_sd1.docx
Critérios específicos de classificação do Teste de Avaliação 1 – SD1
Questão de Aula 1 – SD1
Escola 		Data 	
Nome 		N.° 	Turma 	
Professor 		Classificação 	
1.	Um arranha-céus tem uma plataforma panorâmica, à qual se pode aceder de elevador.
A figura abaixo representa a energia cinética, , da cabina desse elevador, de massa 800,0 kg, em função da distância, d, desde o instante em que a cabina parte da base do edifício até ao instante em que atinge a plataforma.
1.1.	A força gravítica que atua na cabina realiza um trabalho _____________ nos primeiros 3,9 m e um trabalho _____________ entre os 3,9 m e os 108,4 m.
(A)	… positivo … nulo
(B)	… positivo … positivo
(C)	… negativo … nulo
(D)	… negativo … negativo
1.2.	Conclua se há conservação da energia mecânica do sistema cabina + Terra no deslocamento entre os 3,9 m e os 108,4 m. 
Apresente a fundamentação que lhe permite obter aquela conclusão.
1.3.	O trabalho realizado pelas forças não conservativas que atuam na cabina é
(A)	positivo em todo o percurso.
(B)	positivo nos primeiros 108,4 m e negativo no resto do percurso.
(C)	positivo nos primeiros 3,9 m, nulo no percurso entre os 3,9 m e os 108,4 m e negativo no resto do percurso.
(D)	negativo em todo o percurso.
1.4.	A intensidade da resultante das forças nos primeiros 3,9 m é
(A)	igual à intensidade da resultante das forças nos últimos 3,9 m.
(B)	superior à intensidade da resultante das forças nos últimos 3,9 m.
(C)	igual à intensidade da força gravítica, mas tem sentido contrário a esta.
(D)	inferior à intensidade da resultante das forças nos últimos 3,9 m.
2.	Considere um bloco de massa m que se encontra numa varanda a uma altura H em relação ao solo. Considere ainda uma janela que se encontra a uma altura h em relação ao solo, como se mostra na figura.
Podemos afirmar, corretamente, que a energia potencial gravítica do bloco, em relação à janela, é dada por:
1
(A)	 
(B)	 
(C)	 
(D)	 
3.	Um carrinho de massa m, inicialmente em movimento, desce uma rampa de 2,0 metros de comprimento, como representado na figura. As únicas forças que realizam trabalho durante a descida são o peso do carrinho e as forças não conservativas dissipativas. 
3.1.	Se a intensidade das forças não conservativas corresponde a 30% da intensidade do peso do carrinho, o seu valor poderá ser calculado a partir da expressão.
(A)	 
(B)	 
(C)	 
(D)	 
3.2.	Qual dos diagramas seguintes representa corretamente a resultante das forças que atuam no carrinho, , durante a descida?
		
		
		 
		
3.3.	O valor do ângulo é
(A)	2,5°
(B)	0,25°
(C)	75,5°
(D)	14,5°
(
)
mgHh
+
(
)
mgHh
-
mgh
mgH
30
sin
100
mg
a
´
sin
mg
a
30
100
mg
´
70
100
mg
´
R
F
r
a
c
E
fa10_questao_aula_sd1_resolucao.docx
Critérios específicos de classificação do Teste de Avaliação 1 – SD1
Resolução da Questão de Aula 1 – SD1
1.	 
1.1.	Opção (D).
Durante a subida, a energia potencial aumenta porque a altura aumenta . Logo, a variação da energia potencial gravítica é positiva. Sendo o trabalho da força gravítica dado pela expressão , conclui-se que o trabalho realizado pela força gravítica é negativo em todo o percurso.
1.2.	Durante a subida, entre os 3,9 m e os 108,4 m, a energia potencial da cabina aumenta porque a altura aumenta . De acordo com o gráfico, no percurso considerado, a energia cinética permanece constante e, por isso, a variação de energia cinética é nula.
Assim, sendo a variação da energia mecânica igual à soma da variação da energia potencial gravítica e da variação da energia cinética, , virá : a variação da energia mecânica será diferente de zero e positiva: . Conclui-se, por isso, que não há conservação da energia mecânica no trajeto considerado.
1.3.	Opção (A).
Como o trabalho das forças conservativas é igual à variação da energia mecânica virá: 
.
Assim, o trabalho realizado pelas forças não conservativas é positivo em todo o percurso.
1.4.	Opção (A).
De acordo com o Teorema da Energia Cinética, . 
Como , então 
 
 
 
2.	Opção (B). 
Considerando como referência a janela, a energia potencial gravítica do bloco na janela será nula e na varanda será igual ao produto da massa, pela aceleração gravítica e pela altura do bloco em relação ao referencial escolhido. 
Assim, 
3.	 
3.1.	Opção (C). 
3.2.	Opção (B). 
A resultante das forças que atuam no carrinho:
De acordo com o enunciado, a intensidade das forças não conservativas é igual a 30% da intensidade do peso do carrinho, .
 
 
Assim, a resultante das forças que atuam no carrinho tem a direção do plano inclinado e sentido de baixo para cima (do plano).
3.3.	Opção (D). 
1
(
)
pg
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finalinicial
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cc
primeiros3,9múltimos3,9m
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D=-D
(
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(
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(
)
RR
R1R2
primeiros3,9múltimos3,9m
primeiros3,9múltimos3,9m
coscos
FF
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qq
=-Û´´=-´´Û
rr
(
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(
)
(
)
RR
primeiros3,9múltimos3,9m
11
FdFd
Û´´=-´´-Þ
(
)
(
)
RR
primeiros3,9múltimos3,9m
FF
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(
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30
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xy
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rrrrrrr
N
+
r
NCRNCR
sin0,3
x
FFPFFmgmg
a
+Þ=-Û=-Û
r
RR
0,50
0,30,05
2,00
FmgmgFmg
Û=´-´Û=-´
cateto oposto0,50
sinsin14,5
hipotenusa2,00
aaa
=Þ=Þ=°
(
)
pg
Emgh
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P
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