Teste Final 2
Ondas e eletrom eletroma ag net netis is mo
Escola
Data N.º
Nome Avaliação
– Ano
– Turma
Professor(a)
Grupo I Muitas das manifestações físicas que nos rodeiam são fenómenos ondulatórios. O som de um instrumento musical que se propaga no ar ; a ondulação da superfície de uma poça de água onde caem os pingos de chuva; a luz do Sol que nos ilumina e aquece, são exemplos desses fenómenos.
Cotações
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1. Relacione a propagação de um sinal sonoro no ar com as variações de pressão do meio de pr oo-
pagação e justifique tratar-se de uma onda longitudinal. superf ície de uma tina de ondas, num determinado 2. A figura representa a ondulação da água à superfície instante.
2.1. Identifique qual das seguintes afirmações está de acordo com os dados da figura.
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(A) A amplitude da onda é 10,0 cm. (B) Os pontos P e Z estão na mesma fase de vibração. (C) A figura revela a periodicidade temporal da onda. o nda. (D) A vibração das partículas da água ocorre na mesma direção da propagação da onda. 2.2. Considerando que, depois deste instante, o ponto P demora 0,025 s a constituir uma crista,
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calcule a velocidade de propagação desta onda. Apresente todas as etapas de resolução. 2.3. Se a fonte deste sinal passasse a oscilar com o dobro da frequência, o que aconteceria à
distância entre os pontos P e Z? para o dobr o. o. (A) Permaneceria igual pois a velocidade de propagação também aumentaria para (B) Permaneceria igual pois a frequência da onda não é afetada pela variação de a r o t i d E o t r o P © P G 1 1 N E F H
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frequência da fonte do sinal. (C) Duplicaria, pois, para a mesma velocidade de propagação, o comprimento de
onda é diretamente proporcional à frequência. (D) Diminuiria para metade, pois, para a mesma velocidade de propagação, o
comprimento comprim ento de onda é inversamente proporcional proporcional à frequência.
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Grupo II
Cotações
O gráfico da figura mostra a variação temporal da pressão, relativamente à pressão atmosférica, p, num ponto da atmosfera, quando nela se propagam isoladamente dois sinais sonoros.
1. Qual das seguintes afirmações está de acordo com os dados do gráfico?
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(A) O som A tem o dobro da frequência e maior amplitude que o som B. (B) O som A tem metade da frequência e maior amplitude que o som B. (C) O som A tem a mesma frequência e maior amplitude que o som B. (D) O som A tem metade da frequência e menor amplitude que o som B. 2. Escreva a equação que traduz a variação temporal da pressão num ponto da atmosfera quando
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se propaga nela o sinal A, sabendo que a amplitude de pressão é de 10 Pa.
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Grupo III
Cotações
Um condensador plano é formado por duas placas condutoras planas e paralelas carregadas de tal forma que se estabelece entre elas um campo elétrico, como se ilustra na figura.
1. Qual das seguintes afirmações relativas ao campo elétrico representado não está correta?
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(A) Tem a mesma intensidade, direção e sentido em todos os pontos. (B) Tem a mesma direção e o mesmo sentido das linhas de campo elétrico. (C) Manifesta-se pela ação de forças elétricas que sejam colocadas no seu interior. (D) É criado por duas placas com carga simétricas, sendo B a placa com excesso de carga positiva. 2. Qual das seguintes opções traduz corretamente o vetor força elétrica a que uma carga de prova
negativa ficaria sujeita quando colocada no ponto P?
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Grupo IV
Cotações
Oersted observou que uma agulha magnética se movia quando colocada próximo de uma corr ente ente elétrica, dando assim o primeiro passo para se estabelecer a relação entre a eletricidade e o magnetismo. 1. Que conclusão tirou Oersted a partir desta observação?
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2. O campo magnético criado por um fio comprido onde se estabelece uma corrente elétrica, no
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sentido ascendente, pode ser caracterizado pelas linhas de campo ilustradas na figura.
Em qual das figuras seguintes os vetores representados caracterizam corretamente o campo magnético nos pontos P, T e S?
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3. Os físicos criaram o conceito de fluxo magnético para caracterizar os fenómenos eletromagnéti-
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cos, como aquele que se verifica quando uma espira condutora é colocada no interior de um campo magnético, como se indica na figura.
Considere a espira quadrangular, com superfície de 0,040 m2, e que a intensidade do campo magnético, B, em que está inserida, varia de acordo com o gráfico da figura. Calcule o módulo máximo da f.e.m. que se estabelece na espira se ela se mantiver na posição da figura. Apresente todas as etapas de resolução.
4. A experiência de Oersted foi o ponto de partida para outras investigações que, q ue, mais tarde,
levaram Faraday a perceber que era possível produzir corrente elétrica alternada por indução eletromagnética. 4.1. Explique o processo de produção de corrente elétrica numa central hidroelétrica com base
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na indução eletr omagnética. omagnética. 4.2. A energia elétrica deve ser distribuída em condições que minimizem a dissipação por efeito
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Joule. 4.2.1. Identifique qual das seguintes afirmações traduz essas condições.
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(A) A energia deve ser distribuída em alta tensão, pois, para a mesma
potência, quanto mais elevada for a tensão, menor será a corrente elétrica e menor a potência dissipada. (B) A energia deve ser distribuída em alta tensão, pois, para a mesma
potência, quanto mais elevada for a tensão, mais elevada será a corrente elétrica e menor a potência dissipada. (C) A energia deve ser distribuída em baixa tensão, pois, para a mesma
potência, quanto mais baixa for a tensão, mais elevada será a corrente elétrica e menor a potência dissipada. (D)
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A energia deve ser distribuída em baixa tensão, pois, para a mesma potência, quanto mais baixa for a tensão, menor será a corrente elétrica e menor a potência dissipada.
4.2.2. Qual deverá ser a relação entre o número de espiras do primário e do secundário,
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de um redutor de tensão de 5 kV para 800 V? (A)
5 800
(B)
800 5
(C)
50 8
(D)
8 50
,
Grupo V
Cotações
Quando, na sua propagação, uma onda incide numa superfície que separa dois meios diferentes pode sofrer um, ou mais, fenómenos, dependendo das suas características e das características desses meios. 1. Apenas cerca de 50% da radiação incidente no topo da atmosfera atm osfera terrestre é absorvida pela su-
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perfície do planeta. Tendo em conta o albedo terrestre, indique o valor da fração de energia que é absorvida pelos constituintes da atmosfera. 2. Considere a figura ao lado que representa a repartição de energia
de uma radiação monocromática que se propaga na água e incide na superfície de um semicilindro de acríl ico transparente. 2.1. Identifique qual das seguintes afirmações relativas à situa-
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ção descrita na figura está corr eta. eta. (A) A onda R ' resulta da reflexão da luz na superfície que
separa os dois meios, tem a mesma frequência e o mesmo comprimento de onda que a onda incidente, R i. (B) A onda R resulta da refração da luz quando é transmitido para o acrílico, tem a mesma frequência e o mesmo comprimento de onda que a onda incidente, R i. (C) A onda R resulta da refração da luz quando é transmitida para o acrílico, tem menor frequência e menor comprimento de onda que a onda incidente, R i. (D) As três ondas, R i, R e R ',', têm a mesma intensidade e frequência mas propagam-se com velocidades diferentes. 2.2. Com base nas leis de Snell-Descartes, calcule a razão entre o comprimento de onda da ra-
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diação quando se propaga na água e o seu comprimento de onda quando se propaga no acrílico. Apresente todas as etapas de resolução. 3. Considere uma fibra ótica em que o índice de refração da luz no núcleo relativamente ao do reves-
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timento é 1,14. Verifique se ocorre reflexão total da luz dentro do núcleo da fibra, se o feixe incidir na superfície que separa os dois meios com um ângulo de incidência de 65°. Apresente todas as etapas de resolução. 4. Em 1929, o astrónomo Edwin Hubble identificou um certo desvio para o vermelho nos espetros
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de emissão de algumas nebulosas e desde logo se relacionou esse facto com a possibilidade de o Universo se encontrar em expansão. Explique essa relação, baseando-se no que estudou sobr e o efeito Doppler. D oppler. 5. Qual das seguintes afirmações fundamenta a utilização de ondas de rádio na comunicação a lon-
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gas distâncias? (A)
Têm baixos comprimentos de onda, quase não são difratadas nem refletidas na atmosfera.
(B) Têm baixos comprimentos de onda, sofrem reflexão na atmosfera e contornam a r o t i d E o t r o P © P G 1 1 N E F H
obstáculos por difração. Têm m elevados comprimentos de onda, propagam-se em linha reta, pois são pouco (C) Tê refletidas e difratadas. (D) Tê Têm m elevados comprimentos de onda, sofrem reflexão na atmosfera e contornam
facilmente obstáculos por difração.
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