2ª Ficha 9º ano - correção

Versão A

7.1.  Tempo de reação = 0,6s

7.2.  Tempo de travagem = 5,0 – 0,6 = 4,4 s

7.3. 

 a)  No intervalo de tempo [ 0 ; 0,6 ]s.

Movimento uniforme, pois neste intervalo de tempo a velocidade manteve constante.

b) No intervalo de tempo [ 0,6 ; 5,0 ]s.

Movimento uniformemente retardado, pois neste intervalo de tempo a velocidade variou, diminuindo constantemente.

7.4. 

v_inicial = 72 km/h = 72 000 m / 3600s       v inicial = 20 m/s

a_média = Dv/Dt    a média = v final – v inicial               a_média = 0 – 20         a_média = - 4,5 m/s²

                                                 tfinal – t inicial                              5 – 0,6

7.5. 

Distância de paragem = distância de reação + distância de travagem

Distância de paragem = 0,6 x 20 + 4,4 x 20                           distância de paragem = 12 m + 44 m = 56 m

                                                                    2

Nota: também podem usar o método da área do trapézio para o cálculo da distância de paragem.

7.6.  O condutor não evitou a colisão com o tronco, pois a distância de paragem (56 m) foi superior à distância a que o condutor avistou o tronco (52 m).

Versão B

7.1. Tempo de reação = 0,8s

7.2. Tempo de travagem = 4 – 0,8 = 3,2 s

7.3. 

a)  [ 0 ; 0,8 ]s.

Movimento uniforme, pois neste intervalo de tempo a velocidade manteve constante.

b)  [ 0,8 ; 4 ]s.

Movimento uniformemente retardado, pois neste intervalo de tempo a velocidade variou, diminuindo constantemente.

7.4. 

v_inicial = 45 km/h = 45 000 m / 3600s       v inicial = 12,5 m/s

a_média = Dv/Dt    a média = v final – v inicial               a_média = 0 – 12,5         a_média = - 3,9 m/s²

                                                 tfinal – t inicial                              4 – 0,8

7.5. 

Distância de paragem = distância de reação + distância de travagem

Distância de paragem = 0,8 x 12,5 + 3,2 x 12,5                distância de paragem = 10 m + 20 m = 30 m

                                                                2

Nota: também podem usar o método da área do trapézio para o cálculo da distância de paragem.

7.6. O motociclista evitou a colisão com o automóvel, pois a distância de paragem (30 m) foi inferior à distância a que o motociclista se apercebeu da paragem do automóvel (35 m).

Tópicos da 2ª Ficha do 9º ano

Gráficos posição/tempo
-Análise de gráficos posição/tempo;
-Rapidez média ;
-distância percorrida.

Forças:
- representação esquemática de forças e da força resultante;
- determinação da força resultante (forças com a mesma direção e o mesmo sentido; forças com a mesma direção e sentidos opostos; forças com direções perpendiculares)

- Leis de Newton (1ª , 2ª e 3ª Lei)

- Distância de segurança e fatores que afetam o tempo de reação e de travagem

- Análise de gráficos velocidade/tempo, aplicados à segurança rodoviária: tempo de reação, tempo de travagem, caracterização dos movimentos, cálculo de aceleração, cálculo da distância de segurança (distância de reação e distância de travagem).

- A pressão e o uso de dispositivos de segurança rodoviária.

- Cálculo da pressão em unidades SI.

Exercícios das páginas 96 e 97 do manual – 9º ano

Exercícios das páginas 96 e 97 do manual – 9º ano

1.

1.1.       F_r = 40 N + 30 N = 70 N

1.2.       F_r = 40 N – 30 N = 10 N

1.3.       F_r² = 40² + 30²           F_r² =  1600 + 900      F_r² =  2500 N

2.

F_r1 = F₁ – F₂           F_r1 = 12N – 4N        F_r1 = 8N

F_r² = F_r1²  +  F₃²        F_r² = 8² + 6²           F_r² = 64 + 36            F_r² = 100         F_r = 10 N

3.

A - (1ª Lei de Newton) – afirmações 3 e 4

B - (2ª Lei de Newton) – afirmações 1 e 5

C - (3ª Lei de Newton) – afirmações 2 e 6

4.

4.1.

4.1.1. velocidade nula (0 m/s).

4.1.2. Qualquer instante entre 10s e 20s.

4.2.

4.2.1. no intervalo de tempo [25 ; 30]s.

4.2.2. no intervalo de tempo [20 ; 25]s.

4.3. Movimento retilíneo uniformemente acelerado.

4.4.

4.4.1.   distância percorrida = área da figura_(triângulo)

             distância percorrida = 10 s x 6,0 m/s                              distância percorrida = 30 m

                                                              2                                          

4.4.2.

aceleração média = variação da velocidade         a_média = 6,0 m/s – 0 m/s               a_média = 0,6 m/s²

                                    intervalo de tempo                                   10 s – 0s

F_r = m x a                  F_r = 2,0 kg x 0,6 m/s²                              F_r = 1,2 N

    
5.

5.1.

[0 ; 0,5]s , o carro A tem movimento retilíneo uniforme, pois a velocidade é constante, não varia durante este intervalo de tempo.

[0,5 ; 5,0]s , o carro A tem movimento retilíneo uniformemente retardado, pois a velocidade varia, diminuindo durante este intervalo de tempo.

5.2.

A- Falsa, pois o tempo de reação dos dois condutores é igual (0,5s).

B- Verdadeira.

C- Falsa, pois a distância de segurança é maior para o condutor B.

D- Falsa. A distância de segurança é igual à soma das distâncias de reação e de travagem.

5.3.

Limite de velocidade na autoestrada = 120 km/h

Conversão do limite de velocidade para unidades SI = 120 000 m  = 33,3 m/s

                                                                                                    3600 s

Atendendo ao valor do limite de velocidade em unidades SI, o carro A cumpriu o limite, pois movia-se a 20 m/s, enquanto o carro B não cumpriu o referido limite, pois movia-se a 35 m/s.

5.4.

Distância de segurança = distância de reação + distância de travagem

Para o carro A:   distância de segurança = área da figura (retângulo) + área da figura (triângulo)

                              distância de segurança = (0,5 s x 20 m/s)  +  4,5 s x 20 m/s = 55 m

                                                                                                                      2

Distância de segurança do carro A = 55 m

Para o carro B:   distância de segurança = área da figura (retângulo) + área da figura (triângulo)

                              distância de segurança = (0,5 s x 35 m/s)  +  6,5 s x 35 m/s = 131,25 m

                                                                                                                      2

Distância de segurança do carro B = 131,25 m

Resposta: Com base nos valores das distâncias de segurança, conclui-se que apenas o carro A consegue parar antes do obstáculo que estava a 80 m, o mesmo não acontece para o carro B, pois a sua distância de segurança (131,25 m) é superior à distância a que estava o obstáculo.

5.5.

aceleração média = variação da velocidade (Dv)

                                    intervalo de tempo   (Dt)

a _média = velocidade final  -  velocidade inicial            a _média = 0 m/s  -  20 m/s = - 4,44 m/s²

                    tempo final    -  tempo inicial                                          5,0 s  -  0,5 s

Resposta: aceleração média do carro A durante a travagem, igual a -4,44 m/s2, sendo que o sinal menos indica que a a aceleração é negativa, logo a velocidade vai diminuindo durante o tempo em que decorre a travagem.

5.6.

F_r = m x a                  F_r = 1000 kg x (-4,44 m/s²) = - 4440 N = - 4,0 x 10³ N

Resposta: A força resultante durante a travagem tem a intensidade de 4,0 x 10³ N, direção do movimento do carro e sentido contrário (tal como indica o sinal menos da aceleração e por isso no cálculo da força resultante).

6.

A- Verdadeira.

B- ( ... ) a pressão é menor se a área da superfície de contacto for maior.

C- ( ... ) porque exercemos a mesma força (o peso) numa área de contacto menor.

D- Verdadeira.

Exercícios resolvidos - 9º ano - páginas 64 e 70 do manual

Pág. 64 do manual

1.

1.1. Somente na situação A, pois sendo a velocidade constante a força resultante é nula, tal como a aceleração.

1.2.

A – movimento retilíneo uniforme, pois a velocidade é constante, não varia ao longo do tempo.

B – movimento retilíneo uniformemente acelerado, pois a velocidade varia, aumentando ao longo do tempo.

2.

2.1. Poderão estar em repouso os corpos A e D, porque nestes casos a força resultante é nula.

2.2. Os corpos B, C e E, porque nestes casos a força resultante não é nula.

3.  Verdadeiras B e C.

A- Falsa, pois a pressão exercida depende do valor da força exercida e da área de contacto.

D- Falsa, o que deixa maior marca na areia é o que se encontra ao alto, pois o mesmo peso (força) está aplicado numa área menor, logo a pressão é maior sobre a areia.

4.

massa  = 60 kg

Peso = massa x aceleração da gravidade    P = 60 kg x 10 m/s²      P = 600 N

área = 2 saltos x 1,5 cm² =  3,0 cm² = 0,0003 m²

pressão = Força        ou   p =      F                pressão =     600 N    

                             Área                               A                                      0,0003 m²

pressão = 2 000 000 Pa = 2,0 x 10 ⁶ Pa

Resposta: a pressão exercida pela senhora (apoiada no solo com os dois saltos dos sapatos) é superior à do elefante, conforme exercício da página 62.

Pág. 70 do manual

1. Verdadeira – D

Correção das falsas:

A- ................ sobre o rapaz é N.

B- ................ ao peso da bola é a força gravítica que atua na Terra em relação à bola.

C- ................. constituem um par ação-reação, logo não se anulam, pois estão aplicadas em corpos diferentes.

E- As forças N e R constituem um par ação-reação.

2.

2.1. É uma força aplicada na corda, com a intensidade de 85 N, direção horizontal e sentido da direita para a esquerda.

2.2. Ninguém ganha, porque a força resultante exercida pelas duas raparigas tem a mesma intensidade que a força exercida pelo João, com a mesma direção e sentido contrário.

2.3. A Maria e o João exercem uma força superior (105 N) à exercida pela Marta (65 N), logo ganham o jogo.

3. 

A)         

                                                        F_r = F₁ + F₂     F_r = 20 N + 10 N   

B)   

F_r = F₃ – F₄       F_r = 20 N - 15 N    F_r = 5 N

C)

Fr² = F₂ ² + F₅ ²                        Fr² = 10² + 15²   

Fr² =  100 N + 225 N                Fr = 18 N

5.

5.1.

Fr² = F₁ ² + F₂ ²      Fr² = 8 ² + 6 ²   

Fr² =  64 N + 36 N                Fr² =  100 N                   Fr  =  10 N

5.2.

F_r = m x a          10 N = 2,0 kg  x  a               a = 5 m/s²

6.

Verdadeiras: A, D e E.

B) ....... terão necessariamente acelerações diferentes.

C) ....... maior é a sua inércia.

7.

F_r = m x a                6 N = 2,0 kg x a               a = 3 m/s²

A aceleração tem o valor de 3 m/s² , direção horizontal, sentido do movimento do corpo ( da esquerda para a direita).