3º EM - Gabarito da Avaliação Periódica do 2º período

GABARITO DA AV. PERIÓDICA DO 2º PERÍODO - FÍSICA - SETOR A

1-) Two electrical circuits were assembled, consisting of a battery and three lamps. In the first, the three lamps were connected in serie and in the second, the three lamps were connected in parallel. Knowing that the battery supplies 12V and that the lamps have the factory specification 20W-12, answer:

a-) what will happen in each circuit if one the lamps burns out? No circuito série, se uma lâmpada queimar interromperá a passagem da corrente elétrica e, portanto, as outras apagarão. Já no circuito paralelo, a lâmpada queimada não interrompe a passagem da corrente, e as outras lâmpadas permanecerão acesas com o brilho normal.

b-) what will happen to the brightness of the lamps if we connect in each circuit one more lamp identical to the previous one? No circuito série, ao acrescentarmos mais uma lâmpada, a tensão em cada lâmpada diminuirá fazendo com que brilhem com menor intensidade. Já no circuito paralelo, a tensão em cada lâmpada permanecerá sendo 12 V e todas apresentarão brilho normal. 

c-) what would be the total power dissipated in each circuit assembled in item b? A potência de uma lâmpada é 20 W. No circuito série, a resistência equivalente é 4 vezes maior que de apenas uma lâmpada e, portanto, a potência total do circuito será 4 vezes menor que de apenas 1 lâmpada, ou seja, 5 W. No circuito paralelo, a resistência equivalente será 4 vezes menor do que a resistência de apenas uma lâmpada e, portanto, a potência total do circuito será 4 vezes maior que a potência de uma única lâmpada, ou seja, 80 W. Isso ocorre pois, mantendo-se a tensão constante, a potência é inversamente proporcional à resistência (pot=tensão² : resistência, Pot = U²/R).

 2-) In the following circuit, the ammeter and voltmeter are ideal. Calculate the reading of each meter. 

Req da associação em paralelo: 1,6 Ω

Req total: 1,6 + 8,4 = 10 Ω

Corrente fornecida pelo gerador: i_total = U : Req = 100 : 10 = 10 A

Tensão no resistor de 8,4 Ω (leitura do voltímetro): U = 8,4 . 10 = 84 V

Tensão na associação em paralelo: U = 100 – 84 = 16 V

Corrente no resistor de 2 Ω (leitura do amperímetro): i = U : R = 16 : 2 = 8 A.

3-) In the circuit shown below, calculate the currents    i , i₂ e i₃ indicated in the figure.

 Vemos que a corrente i é a chamada corrente total fornecida pela bateria. Para calculá-la temos que encontrar a resistência equivalente de todo o circuito. Temos dois resistores de 8 Ω   e 24 Ω  em paralelo e a R_eq seria

1/R_eq = 1/8 + 1/24 = 4/24 e R_eq = 24/4 = 6 Ω .

Com isso o circuito se torna um circuito com 3 resistores em série e a R_eq total será a soma:

R_eq  = 4Ω   + 6Ω   + 5Ω   = 15Ω    .

Utilizando a 1ª lei de Ohm obtemos i total:

i = 150 V/ 15 Ω  = 10 A.

Para calcularmos i₂ e i₃ temos que saber a tensão nos dois ramos percorridos por essas correntes. No resistor de 6 Ω   temos uma tensão de

U = 4 Ω  .10 A = 40 V

e no resistor de 5 Ω   temos

U = 5Ω    . 10 A = 50 V

Portanto para a associação em paralelo sobram U = 150 – (40 + 50) = 60 V. Assim, os resistores de 8Ω   e 24Ω   estão sujeitos a uma tensão de 60 V cada um, gerando uma corrente

i₂ = 60 V/8 Ω   = 7,5 A

e como i = i₂  + i₃  temos que i₃ = 10 – 7,5 = 2,5 A . Ou

i₃ = 60 V/24 Ω    = 2,5 A.

4-) In the circuit of the figure below, the ammeter A registers a current 0,2 A. Each of the three resistors shown in the figure has resistance R = 40 Ω . Calculate the equivalent resistance of the circuit and the electrical voltage supplied by the generator.

Resistência equivalente: temos 2 resistores em paralelo e em série com um terceiro. A resistência equivalente do trecho em paralelo é 20Ω   e associado em série com outro de 40 Ω gera uma resistência equivalente para o circuito de 60 Ω . Como a corrente total vale 0,2 A, a ddp da bateria é  ε = 60 . 0,2 = 12 V.

1º EM - Exercícios preparatórios para a avaliação de recuperação do 2º período

 Estudantes, para se preparar para a avaliação de recuperação do 2º período, realize esses exercícios seguindo as etapas sugeridas em cada um e anote as dúvidas que tiverem e esclareçam na próxima terça feira (09/08). Neste dia não tenho aula com o 1ºP mas como a avaliação desse grupo será dia 11/08, os alunos que necessitarem esclarecer dúvidas me procurem e os atenderei após a 6ª aula. Bons estudos.

1-) Os blocos A e B têm massas mA = 5,0 kg e mB = 2,0 kg e estão apoiados num plano cujo coeficiente de atrito vale 0,10. Aplica-se ao corpo A a força horizontal F, de módulo 49 N. Calcule a força de contato entre os blocos A e B, em newtons.

a- represente as forças atuando em cada bloco;

b- escreva uma expressão que represente a força resultante em cada bloco;

c- some as duas expressões representando a resultante em cada bloco e, resolvendo a equação obtida, obtenha o valor da aceleração dos blocos;

d- substituindo o valor da aceleração numa das expressões obtidas no item b, calcule a força de contato entre os blocos.

2-) Os blocos A e B da figura têm massas, respectivamente, 4 kg e 1 kg e estão apoiados em um plano horizontal perfeitamente liso. O fio é ideal. Ao puxar o bloco B por uma força F, a tração no fio é de 12 N. Determine:

a-) a aceleração adquirida pelos blocos;

b-) a intensidade da força F.

a- represente as forças atuando em cada bloco;

b- escreva uma expressão que represente a força resultante em cada bloco;

c- utilizando a expressão para a força resultante no bloco A, obtenha o valor da aceleração dos blocos;

d- substituindo o valor da aceleração obtida na expressão da força resultante no bloco B, calcule a força F

3-) O bloco A, de massa 5 kg, sobe a rampa representada na figura abaixo com velocidade constante de 2 m/s. O coeficiente de atrito entre o bloco A e a rampa vale 0,50. Calcule a massa do bloco B.

Dados: cos a= 0.60, sen a = 0.80, g = 10 m/s²

a- represente as forças atuando em cada bloco;

b- decomponha a força peso do bloco A nas direções paralela e perpendicular ao plano;

c- escreva uma expressão que represente a força resultante em cada bloco;

d- estando com velocidade constante, calcule o valor da aceleração dos blocos;

e- substituindo o valor da aceleração na expressão da força resultante do bloco A , calcule a tração no fio;

f- substituindo o valor da tração na expressão da resultante no bloco B, calcule o valor do peso de B e a massa de B.

4. Um objeto de massa 40 kg, colocado sobre uma superfície horizontal, fica na iminência de deslizar quanto é aplicada uma força F, de intensidade 200 N e formando ângulo de 25° com a horizontal, como na figura a seguir. Calcule a força de reação normal do apoio e o coeficiente de atrito estático entre o corpo e a superfície .

Dados: g = 10 m/s²; sen 25° = 0,42; cos 25° = 0,91

a- represente as forças atuando no bloco;

b- decomponha a força F nas direções paralela e perpendicular ao plano;

c- escreva uma expressão para a força resultante nas direções vertical e horizontal;

d- utilizando a expressão da resultante na direção vertical, calcule a força normal;

e- com o valor da força normal, calcule o coeficiente de atrito entre o bloco e o plano horizontal.

5. Uma barra homogênea de massa 50 kg é apoiada nos pontos A e B. Determine as reações dos apoios sobre a barra. Adote g = 10 m/s².

a- represente as forças atuando sobre a barra;

b- escreva uma expressão que represente a força resultante sobre a barra e iguale-a a zero;

c- utilizando o ponto A como pólo, some o momento de todas as forças em relação ao ponto A e iguale-a a zero;

d- resolva essa equação e calcule a normal no ponto B, que é a reação do apoio no ponto B;

e- substitua o valor da normal em B na expressão da força resultante e calcule a normal no ponto A.

8º ano - Exercícios de Consumo de Energia Elétrica

 EXERCÍCIOS DE CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA

1-) Suponha que 1 kWh custe R$0,45. Calcule o custo mensal com energia elétrica nos seguintes casos:

a-) uma lâmpada de 15 W que permaneça ligada por 8,5 horas/dia;

b-) um chuveiro de 6500W que funcione 20 minutos/dia;

c-) um aparelho de televisão de 300 W que permaneça ligado 6 horas/dia;

d-) um ferro de passar roupa que fique ligado 1 hora a cada três dias;

e-) uma máquina de lavar roupa de 800 W ligada 2 horas às segundas, quartas e sextas.

2-) Nas embalagens das lâmpadas fluorescentes pequenas, que substituem as lâmpadas incandescentes, lê-se que elas são 5 vezes mais brilhantes. Assim, uma lâmpada incandescente de 100 W poderia ser trocada, sem prejuízo da iluminação, por uma fluorescente de 20 W. Supondo que essa informação seja verdadeira, encontre a economia mensal, em reais, que representaria a troca de uma lâmpada incandescente de 100 W por uma fluorescente de 20 W. Suponha que 1 kWh custe R$0,60 e que, a exemplo da lâmpada incandescente, essa lâmpada fluorescente também permaneça acesa por 6 horas e 30 minutos por dia.

3-) Uma garota usa seu secador de cabelos durante 15 minutos. Sabendo que a potência do aparelho é de 850 W, calcule o consumo de energia elétrica em kWh.

4-) Como uma medida de economia, em uma residência com 6 moradores, o consumo mensal de eletricidade foi reduzido para 360 kWh. Se o chuveiro é o responsável por 25% do consumo dessa residência e se há apenas um chuveiro de 6000 W, calcule a duração média, em minutos, do banho diário de cada morador? Suponha que cada um tome apenas um banho diário.

8º ano - Gabarito do Resumo do Módulo 3 apostila 1

                                 RESUMO DO MÓDULO 3 - APOSTILA 1 - GABARITO

1-) Quais fatores justificam o aumento gradativo do uso de energia na história humana?

O aumento gradativo do uso de energia na história humana se deve essencialmente a dois fatores: o crescimento populacional da espécie humana e o desenvolvimento da capacidade de observar, criar e aperfeiçoar mecanismos para obtenção de energia.

2-) O quê é IDH? Um alto IDH implica necessariamente em alto consumo de energia? Explique.

IDH significa Índice de Desenvolvimento Humano. É um índice que varia entre 0 e 1 e quanto maior for esse índice , melhores são as condições de vida da população. Não necessariamente. Podemos ver no gráfico abaixo que diversos países com IDH na faixa de 0,8 têm consumo de energia per cápita da ordem de 2 TEP, mesmo consumo de países com IDH mais baixo.

3-) O que são Recursos Naturais? Dê exemplos.

São elementos essenciais ao desenvolvimento e à manutenção da vida extraídos diretamente da natureza. Exemplos: água, madeira para construção, minerais, etc.

4-) O que são Reservas Energéticas? Dê exemplos.

São os recursos naturais dos quais podemos obter energia. Exemplos: petróleo, carvão, madeira.

5-) Identifique a participação do Sol nas fontes de energia:

- alimentos;

Através da reação da fotossíntese, os vegetais clorofilados armazenam energia solar na forma de energia química nas substâncias produzidas nessa reação (alimentos, madeira,...) 

- combustíveis fósseis;

Como o nome já diz, são substâncias produzidas a partir de fósseis de seres vivos, e esses seres vivos obtiveram direta (vegetais) ou indiretamente (animais) a energia para viverem do processo da fotossíntese.

- usinas hidrelétricas;

As usinas hidrelétricas necessitam do ciclo da água, responsável pelas chuvas, para manterem seus reservatórios cheios para a obtenção da energia elétrica. Em períodos de seca, essas usinas não podem funcionar com máxima eficiência.

- usinas eólicas.

O calor proporcionado pelo Sol em contato com a matéria é que proporciona a movimentação das camadas de ar que geram os ventos, fundamentais para o funcionamento das usinas eólicas.

6-) O que é o fogo?

O fogo é o resultado da reação química de combustão.

7-) Quais são as condições necessárias para a ocorrência da reação de combustão?

Para que a reação química de combustão ocorra são necessárias duas substâncias:um material que queime (madeira, álcool, petróleo,...) chamado COMBUSTÍVEL e o gás oxigênio, chamado de COMBURENTE.

8-) Os combustíveis fósseis são abundantes e relativamente baratos, então por que os governos têm buscado alternativas à sua utilização?

Porque no processo de obtenção de energia a partir de combustíveis fósseis muitos subprodutos nocivos ao meio ambiente são produzidos como diversos gases poluentes (dióxido de carbono, monóxido de carbono entre outros) e fuligem.

9-) O que é SUSTENTABILIDADE?

É a utilização dos recursos naturais de uma forma que não coloque em risco os sistemas naturais que sustentam a vida na Terra: a atmosfera, as águas, os solos e os seres vivos.

10-)O que são recursos naturais renováveis? Dê exemplos.

São aqueles que existem em grande quantidade e se renovam rapidamente nos ciclos da natureza como o Sol, o vento, a água, plantas e animais.

11-) O que é Matriz Energética?

Chamamos de Matriz Energética ao conjunto de recursos naturais disponíveis e os fatores importantes para o planejamento energético de um país, estado ou no mundo. Ela evidencia quais recursos naturais são utilizados como fonte de energia e como são priorizados.

12-) Compare a Matriz Energética Brasileira com a Matriz Energética Mundial. O quê é notável nesta comparação?

O que mais chama a atenção quando comparamos as matrizes energéticas brasileira e mundial é que na brasileira há um equilíbrio na utilização de recursos renováveis

(45%) e não renováveis (55%) enquanto que na mundial há um forte predomínio de recursos não renováveis(86%).