“Prova de Física: Termometria e Eletrização para o 2º Ano”
Tema: termometria,dilatacao termica. processos de eletrizacao,forca eletrica e campo eletrico
Etapa/Série: 2º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 15
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Prova de Física – 2º Ano do Ensino Médio
### Tema: Termometria, Dilatação Térmica, Processos de Eletrização, Força Elétrica e Campo Elétrico
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#### Questões de Múltipla Escolha (6 questões)
1. (Valor: 1,0 ponto) Um termômetro de mercúrio é utilizado para medir a temperatura em graus Celsius. Sabendo que a temperatura de congelamento da água é 0°C e a temperatura de ebulição é 100°C, se o mercúrio atinge a marca de 50°C, a que temperatura corresponde a medida em Kelvin?
– A) 273 K
– B) 373 K
– C) 323 K
– D) 400 K
2. (Valor: 1,0 ponto) A dilatação térmica linear de um corpo é proporcional a:
– A) Sua temperatura.
– B) A diferença de temperatura e o comprimento original.
– C) O volume e a pressão.
– D) O calor específico do material.
3. (Valor: 1,0 ponto) Um objeto eletrizado possui um excesso de elétrons. Podemos afirmar que:
– A) Está positivamente eletrizado.
– B) Está negativamente eletrizado.
– C) Não possui carga.
– D) Possui carga neutra.
4. (Valor: 1,0 ponto) A força elétrica entre duas cargas puntuais é dada pela Lei de Coulomb. Essa força é:
– A) Diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância.
– B) Inversamente proporcional ao produto das cargas e diretamente proporcional à distância.
– C) Independente da distância entre as cargas.
– D) Constantemente equilibrada.
5. (Valor: 1,0 ponto) O campo elétrico gerado por uma carga positiva é:
– A) Direcionado para fora da carga.
– B) Direcionado para a carga.
– C) Nulo em todas as direções.
– D) Intermitente, dependendo da distância.
6. (Valor: 1,0 ponto) A fórmula do trabalho elétrico é expressa por:
– A) W = Q × V
– B) W = F × d
– C) W = m × g × h
– D) W = T × v
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#### Questões Dissertativas (9 questões)
7. (Valor: 2,0 pontos) Explique o processo de dilatação térmica em sólidos. Como a temperatura influencia esse fenômeno?
8. (Valor: 2,0 pontos) Discuta o funcionamento de um termômetro de mercúrio e explique como a dilatação do mercúrio é utilizada para medir a temperatura.
9. (Valor: 2,0 pontos) Descreva os métodos de eletrização e forneça exemplos de cada um. Como esses métodos se relacionam com o conceito de força elétrica?
10. (Valor: 2,0 pontos) Analise como a força elétrica entre duas cargas mudaria se a distância entre elas fosse triplicada. Utilize a Lei de Coulomb para justificar sua resposta.
11. (Valor: 2,0 pontos) O que é um campo elétrico e como ele pode ser visualizado? Explique a importância das linhas de campo no entendimento das interações elétricas.
12. (Valor: 2,0 pontos) Considerando as diferenças entre eletrização por contato e eletrização por indução, explique os relacionamentos e aplicações práticas que podem ser observados em um laboratório.
13. (Valor: 2,0 pontos) Aquece-se um cilindro de metal a uma temperatura elevada. Descreva o que acontece com suas moléculas e os efeitos da dilatação térmica sobre a estrutura do cilindro.
14. (Valor: 2,0 pontos) Elabore um experimento simples para demonstrar a eletrostática utilizando balões. Descreva os procedimentos e a teoria por trás do experimento.
15. (Valor: 2,0 pontos) Explique como o conceito de trabalho elétrico se relaciona com a energia potencial elétrica. Qual é a formulação matemática que representa essa relação?
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## Gabarito Detalhado
1. C – A conversão de 50°C para Kelvin é dada por: ( T(K) = T(°C) + 273 Rightarrow 50 + 273 = 323 , K ).
2. B – A dilatação térmica é linear e dada pela fórmula ( Delta L = alpha cdot L_0 cdot Delta T ).
3. B – Um objeto com excesso de elétrons é considerado negativamente eletrizado.
4. A – A Lei de Coulomb afirma que a força elétrica é proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
5. A – O campo elétrico de uma carga positiva se afasta dela.
6. A – A relação entre trabalho elétrico, carga e potencial é expressada por ( W = Q cdot V ).
7. Resposta esperada: Dilatação térmica é o aumento das dimensões de um sólido ao aumentar a temperatura, devido ao aumento da vibração das moléculas. A temperatura influencia diretamente, já que a dilatação ocorre quando a temperatura aumenta.
8. Resposta esperada: O termômetro de mercúrio se baseia na dilatação do mercúrio em um tubo. O mercúrio se expande e sobe no tubo quando aquecido, e o nível indica a temperatura.
9. Resposta esperada: Métodos de eletrização incluem por contato, indução e fricção. Por exemplo, ao esfregar um balão na roupa, ocorre troca de elétrons, eletrizando o balão.
10. Resposta esperada: Se a distância aumenta em três vezes, a força elétrica diminui por um fator de 9 (dado que é inversamente proporcional ao quadrado da distância).
11. Resposta esperada: O campo elétrico é uma região ao redor de uma carga onde outra carga experimenta uma força. As linhas de campo mostram a direção e a intensidade do campo elétrico.
12. Resposta esperada: A eletrização por contato ocorre quando objetos tocam-se diretamente, enquanto a indução não requer contato direto. Um exemplo prático é a eletrização de um seu cabelo ao aproximar um balão.
13. Resposta esperada: O aquecimento faz com que as moléculas vibrem mais intensamente, levando a um aumento de distância entre elas e resultando em dilatação do cilindro.
14. Resposta esperada: Um experimento com balões poderia envolver esfregar um balão contra o cabelo e observar a atração por diversos materiais, demonstrando eletrização por fricção.
15. Resposta esperada: O trabalho elétrico é a energia necessária para mover uma carga em um campo elétrico, representado matematicamente como ( W = Q cdot ΔV ), onde ( ΔV ) é a variação do potencial elétrico.
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Essa prova está estruturada para abordar conceitos fundamentais e aplicações práticas dos temas abordados, promovendo um aprendizado significativo dentro do contexto da BNCC.
