1) O documento apresenta um teste de Física e Química do 11o ano com questões sobre transferência de energia em garrafas térmicas, cálculo de temperatura final de mistura de líquidos e mecanismos de aquecimento em sistemas de energia solar. 2) Inclui também questões sobre propagação de ondas sonoras, diferenças entre ondas sonoras e eletromagnéticas, velocidade de propagação do som em fios e efeito Doppler. 3) Por fim, aborda conceitos de campo elétrico

1. Teste de Física e Química A 11º Ano Ano Letivo 2016/2017
Fevereiro 2017
NOME:_________________________________________________________nº:_______ TURMA:_________ V1
Classificação:_____________________________________ Professora:_______________________________
____________________________________________________________________________________________
Grupo I
1. As Joanas e a Bia foram comprar garrafas térmicas, compraram uma para cada. Depois das compras leram na
caixa da garrafa térmica: “contém parede dupla de vidro, com vácuo entre elas, as superfícies interna e externa são
espelhadas, tampa de material isolante térmico e revestimento externo protetor”, “Made in Italy”. Lembrando-se das
aulas de física, a Bia diz: (escolha a opção correta)
(A) o vácuo detém a condução e a convecção, enquanto o espelho impede a irradiação.
(B) o vácuo detém a convecção e a irradiação, enquanto o espelho impede a infiltração.
(C) o vácuo detém a irradiação e a convecção, enquanto o espelho impede a condução.
(D) o vácuo impede a convecção, condução e irradiação.
2. A Inês, misturou 20 g de café a 80 °C com 80 g de leite a 20 °C. Admitindo que não há troca de calor com o
recipiente e que os líquidos têm a mesma capacidade térmica mássica, determine a temperatura final do sistema
(café + leite).
3. Atualmente, a energia solar está a ser muito utilizada em sistemas de
aquecimento de água, como é o caso da casa da Mariana G. e não só!
Nestes sistemas, a água circula entre um reservatório e um coletor de
energia solar. Para o perfeito funcionamento desses sistemas, o
reservatório deve estar num nível superior ao do coletor (ver figura ao
lado).
No coletor, a água circula através de dois canos horizontais ligados por
vários canos verticais. A água fria sai do reservatório, entra no coletor, onde
é aquecida, e retorna ao reservatório.
3.1. Indica o mecanismo de transferência de energia que ocorre.
3.2. Assinale a alternativa que o técnico ao fazer a montagem escolheria, onde estão corretamente
representados o sentido da circulação da água e a forma mais eficiente para se aquecer toda a água do
reservatório.
1
(A) (B) (C) (D)

2. 4. O gráfico representa a temperatura de 10 g de um líquido, aquecido pela Bia,
inicialmente a 0 °C, em função do calor absorvido por ele. Qual é o valor da
capacidade térmica mássica do líquido? 1 cal= 4,18 J
Grupo II
1. O Diogo e o João para afinarem os seus instrumentos musicais utilizam um diapasão, uma vez que emite um
som puro, com uma frequência bem definida, a que corresponde uma determinada nota musical.
O sinal sonoro produzido pelo diapasão propaga-se através de um determinado meio, fazendo vibrar as partículas
constituintes desse meio em torno das suas posições de equilíbrio, gerando uma onda sonora.
A figura seguinte refere-se a duas ondas sinusoidais e traduz a periodicidade temporal do movimento vibratório de
duas partículas do ar, em consequência do sinal sonoro emitido por dois diapasões. Considere que a velocidade de
propagação deste sinal no ar tem módulo igual a 340 ms–1.
Com base nos gráficos obtidos pelo Diogo e pelo João:
1.1. Indique a amplitude das ondas A e B, no S.I.
1.2. Calcule o período de vibração da onda B.
1.3. Calcule a frequência de vibração da onda B.
1.4. Calcule o comprimento de onda da onda B.
1.5. O Mateus que não percebe nada de música, no meio de uma conversa afirmou:
“A velocidade de propagação do sinal aumenta se a amplitude da vibração diminuir.”
Diga, justificando, se o Mateus tem razão.
1.6. A Inês tem uma voz grave. Ao observarem as ondas A e B, as colegas debateram sobre qual delas poderia
ter uma frequência “próxima” à da voz da Inês! Diga, justificando, qual das duas ondas representará o som
mais grave e qual a que representa o som mais intenso.
t(ms)
X (nm)
0
0,50
1,0

3. 2. Nas aulas de F.Q., falou-se que as ondas sonoras utilizadas para detecção de objetos submersos (ondas de
sonar) têm comprimento de onda da ordem de 30 cm. Ondas electromagnéticas com o mesmo comprimento de
onda são utilizadas no radar.
2.1. O Manel e o Hugo resolveram resumir para os colegas quais as diferenças nas características destes dois
tipos de onda. Indique duas delas.
2.2. A Isa e a Mariana num ensaio do coro emitem ondas sonoras de 200 Hz. A uma certa distância delas está
instalado um aparelho que regista a chegada das ondas através do ar e remete-as novamente através de
um fio metálico retilíneo. O comprimento de onda desse sinal sonoro, quando se propaga no fio, é 17 m.
Calcule a velocidade de propagação do som no fio. Considere a velocidade de propagação do som no ar
340 ms-1.
Apresente todas as etapas de resolução.
GRUPO III
Numa aula laboratorial, a Joana trouxe um laser que os alunos usaram
para testarem as leis da reflexão. Fizeram vários testes, usando diferentes
meios transparentes e sobre eles incidiram o seu feixe de luz. Num desses
testes, fizeram um esquema do feixe incidente como o que está
representado na figura.
1. Qual é o ângulo entre o feixe incidente e o feixe refletido?
(A) 20º
(B) 40º
(C) 60º
(D) 70º
2. Admita que, para a radiação referida, o índice de refração do meio I é o dobro do índice de refração do meio II.
2.1. Comparando o módulo da velocidade de propagação dessa radiação nos meios I e II, respetivamente
vI e vII, e o seu comprimento de onda nos meios I e II, respetivamente λI e λII , conclui-se que
2.2. Calcule o ângulo de incidência a partir do qual os alunos verificaram a reflexão total da radiação
considerada na superfície de separação dos meios I e II.

4. 3. Em locais baixos como num vale, captam-se mal sinais de TV e de telemóvel, que são sinais de frequências
altas, mas captam-se bem sinais de rádio de frequências baixas. Os sinais de rádio de frequências baixas são
melhor captados porque ————— mais facilmente.
(A) refletem
(B) refratam
(C) difratam
(D) polarizam
4. As Marianas encontravam-se na entrada da escola a conversar e observaram uma ambulância que delas se
aproximava com a sirene de advertência ligada. Perceberam que, ao passar por elas, o som emitido pela sirene se
tornava diferente daquele percebido durante a aproximação.
Por outro lado, comentando esse facto, elas concordaram que o som mudou de uma tonalidade aguda para uma
mais grave à medida que a ambulância se afastava. Tal mudança é explicada pelo efeito Doppler, segundo o qual,
para essa situação, a:
(A) amplitude do som diminuiu.
(B) frequência do som diminuiu.
(C) frequência do som aumentou.
(D) amplitude do som aumentou.
GRUPO IV
1. Uma partícula carregada eletricamente penetra num campo elétrico uniforme
existente entre duas placas, A e B, planas e paralelas. A figura mostra a trajetória
curvilínea descrita pela partícula.
1.1. Selecione a única alternativa que poderá apresentar a causa da trajetória
da partícula quando penetra no campo elétrico existente entre as placas.
(A) A partícula tem carga negativa e a placa A tem carga positiva.
(B) A partícula tem carga positiva e a placa A tem carga positiva.
(C) A partícula tem carga negativa e a placa B tem carga positiva.
(D) A partícula tem carga positiva e a placa B tem carga negativa.
1.2. Desenhe um vetor que possa representar a força elétrica que atua sobre a partícula quando esta se
encontra entre as placas.
1.3. Comente a seguinte afirmação.
Se a partícula fosse colocada numa outra posição do campo, a força elétrica a que ficaria submetida seria diferente.
3.4. Considere duas cargas elétricas do mesmo módulo, Q, e sinais opostos, colocadas nos vértices inferiores
de um triângulo equilátero.
Selecione, dos esquemas da figura seguinte, o que melhor representa o vetor que caracteriza o campo
elétrico resultante no vértice superior do triângulo.

5. 2. O Hugo e o Manel resolveram verificar experimentalmente o que ouviram nas aulas
de F.Q.! Para isso, colocaram um fio condutor, transportando uma corrente contínua
de grande intensidade, a passar pelo centro de um cartão. A corrente tinha o sentido
indicado na figura. Indique a alternativa que melhor representa as linhas de campo
magnético criado pela corrente i no plano do cartão.
3. Uma das maneiras de gerar correntes elétricas é transformar energia mecânica em energia elétrica através de
um gerador elétrico. Numa situação simplificada, dispõe-se de ímanes para produzir o campo magnético e de uma
bobina formada por 10 espiras circulares com 10 cm de diâmetro dispostos conforme a montagem executada pelo
João e o Mateus e a seguir representada.
A bobina está presa a um eixo que passa pelo seu diâmetro e gira com velocidade constante de 2 rotações por
segundo e possui dois terminais que permitem o aproveitamento da energia elétrica gerada.
Num dado instante, as linhas do campo magnético atravessam perpendicularmente o plano das espiras e o fluxo
magnético é máximo; após a bobina girar 90° em torno do eixo, esse fluxo é zero.
Considere que na região da bobina o campo magnético é uniforme, com módulo igual a 0,01 T e orientado
conforme indicado na figura. Determine a força eletromotriz média induzida obtida pelos alunos, na bobina ao girar
90° a partir da situação de máximo fluxo.
Grupo I Grupo II Grupo III Grupo IV
Questão 1 2 3.1 3.2 4 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 2.1 2.2 1 2.1 2.2 3 4 1.1 1.2 1.3 1.4 2 3 total
Cotação 6 8 4 6 8 8 10 8 8 10 10 12 15 6 6 12 6 6 6 6 12 6 6 15 200
(A) (B)
(C) (D)