OBF 2011

1. Esta prova destina-se exclusivamente a alunos do 1o ano do ensino médio.

Topic: Electromagnetism Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1

1. Questo test è rivolto esclusivamente agli studenti della prima elementare.

Topic: Electromagnetism Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1

1. This test is intended exclusively for students in the first year of secondary school.

Topic: Electromagnetism Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1

2. O Caderno de Resoluções possui instruções que devem ser lidas cuidadosamente antes do início da prova. As resoluções devem ser transcritas no local indicado no caderno de resoluções. Respostas fora do local indicado não serão consideradas.

Topic: Electromagnetism Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1

2. Il Libro delle Risoluzioni contiene istruzioni che devono essere lette con attenzione prima dell’inizio della Prova. Le risoluzioni devono essere trascritte nel luogo indicato nel libretto di risoluzioni. Risposte esterne non saranno considerate.

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The Resolution Book contains instructions which must be read carefully before the start of the I’ll try that. Resolutions shall be transcribed at the place indicated in the Resolution Book. Answers outside the designated place shall not be considered.

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3. Leia atentamente as instruções antes de manipular o kit experimental.

Topic: Electromagnetism Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1

3. Leggi attentamente le istruzioni prima di manipolare il kit sperimentale.

Topic: Electromagnetism Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1

3. Read the instructions carefully before handling the experimental kit.

Topic: Electromagnetism Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1

específicas

4. Todos os resultados numéricos de medidas e cálculos devem ser expressos de acordo com as instruções específicas.

Topic: Electromagnetism Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Significant Figures Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1

specific

4. Tutti i risultati numerici delle misure e dei calcoli devono essere espressi secondo le istruzioni specifici.

Topic: Electromagnetism Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Significant Figures Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1

The following information shall be provided:

4. All numerical results of measurements and calculations must be expressed according to the instructions specific.

Topic: Electromagnetism Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Significant Figures Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1

5. A duração desta prova é de duas horas e trinta minutos, devendo o aluno permanecer na sala por no mínimo noventa minutos. 3a fase – Prova Experimental Prova para alunos do 1o ano 2 KIT EXPERIMENTAL: 1 – Multímetro digital DT830B; 2 – Dois cabos (vermelho e preto) com conectores banana e jacaré; 3 – Conjunto de 5 resistores soldados a um suporte para conexão da bateria; 4 – Bateria.

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Manuseio correto dos cabos e conjunto de resistores: NÃO PUXE OS CABOS PELO FIO. Proceda como indicado nas figuras abaixo sempre com muito cuidado.

Conector banana Conector jacaré

Manipule o conjunto de resistores com cuidado para não danificar as soldas (não dobre o conjunto de resistencias). Somente conecte a bateria ao conjunto quando solicitado, tomando muito cuidado ao conectá-la.

Conexão dos cabos ao multímetro: Use o padrão indicado abaixo – conectar os plugs banana como indicado. Tome muito

Conector banana vermelho Conector banana preto 3 PARTE I – MEDIDA DA DIFERENÇA DE POTENCIAL DA BATERIA

Coloque os cabos no multímetro como indicado nas instruções anteriores. Muito cuidado neste procedimento.

a) Identificação das escalas do multímetro

Com o multímetro em mãos transcreva no caderno de resoluções todas as escalas indicadas no seletor para potencial elétrico (V) e resistência elétrica $(\Omega$). Exemplo para a escala de 20V:

b) Medida da diferença de potencial da bateria.

Selecione a escala 20 V (a esquerda da posição “off” – como indicada na figura anterior). Meça a diferença de potencial da bateria conectando os fios nos terminais e seguindo a convenção indicada anteriormente. Indique e destaque o resultado no caderno de respostas. Inverta os fios e meça novamente o valor indicado no display e o transcreva no caderno de resoluções.

PARTE II – MEDIDAS DE RESISTÊNCIA ELÉTRICA

Selecione a escala 20 $k\Omega$ com o seletor do multímetro. R1 R2 R3 R4 R5 1 2 3 4 5 6 Vermelho Preto Representação R1 R2 R3 R4 R5 1 2 3 4 5 6

Meça as resistências elétricas entre os pontos indicados na tabela abaixo (de acordo com a representação da figura anterior). Transcreva a tabela abaixo no caderno de resoluções.

Pontos Resistência $(k\Omega$) 1-2 (R1)

2-3(R2)

3-4(R3)

4-5(R4)

5-6(R5)

1-6(RT)

$(1k\Omega$ = $1000\Omega$)

a) Faça a soma todas as resistências (R1 +…+ R5). Compare o valor obtido com a soma com o valor da resistência RT. Conclua.

b) Suponha que o conjunto de 5 resistores forme um material único de resistência total RT e comprimento de L=10cm. Determine o valor da grandeza H = RT/L. Supondo que todos os resistores são iguais em tamanho qual o valor da resistência para cada resistor obtida por H. Compare o valor com os valores da tabela e conclua. 4 PARTE III – MEDIDAS DE DIFERENÇA DE POTENCIAL ELÉTRICO (POTENCIAL)

Conecte a bateria ao conjunto de resistores (tome muito cuidado). Há somente uma forma para conectar a bateria ao plug. Coloque o seletor do multímetro em 20 V. Meça as diferenças de potencial elétrico (potencial) entre os pontos indicados na tabela abaixo (de acordo com a representação da figura do item anterior). Transcreva a tabela a seguir no caderno de resoluções.

Pontos Diferença de Potencial (V) 1-2 (V12)

2-3(V23)

3-4(V34)

4-5(V45)

5-6(V56)

1-6(VT)

a) Some todos os valores para as diferenças de potencial (V12 +…+ V56). Compare o valor obtido da soma com o valor do potencial entre os pontos 1-6 VT. Conclua.

b) Segundo a lei de Ohm a corrente i que circula num resistor é dada pela razão ݅ൌ ௏ೌ್ ோ. Com os valores obtidos nas Parte II e Parte III (item a) monte a seguinte tabela (transcreva-a no caderno de resoluções). Calcule a corrente.

Resistencia $(k\Omega$) Potencial (V) Corrente (A) R1 V12

R2 V23

R3 V34

R4 V45

R5 V56

RT VT

A partir dos resultados da tabela anterior faça suas conclusões sobre o valor da corrente i obtida.

PARTE IV – REPRESENTAÇÃO GRÁFICA

a) Divida o quadriculado em duas partes iguais. Na parte superior transcreva a tabela abaixo a dos resultados obtidos na Parte II e Parte III (não faça as medidas novamente).

Resistencia $(k\Omega$) Diferença de Potencial (V) R12 V12 R13 V13 R14 V14 R15 V15 R16 V16

b) Usando os resultados tabela anterior (Parte IV a).

Na parte inferior da outra metade do quadriculado faça um gráfico do potencial como função da resistência usando os valores obtidos. Indique os valores e as escalas dos eixos.

TÉRMINO DA PRÁTICA: Verifique todo o material fornecido. Retire com cuidado os cabos banana-jacaré do multímetro e coloque a chave seletora em “off”. Retire a bateria do suporte de resistores com muito cuidado. Caso necessite de ajuda peça ao fiscal. Entregue todo o material e o caderno de resoluções devidamente preenchido com seu nome ao fiscal. 5

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ESPAÇO PARA RASCUNHO 6

Topic: Circuits, Electrostatics Metodi: Kirchhoff’s Laws, Experimental Data Analysis, Graph Linearization Competenze: Experimental Data Analysis, Measurement & Instrumentation, Graph Linearization Objects: Resistor, Battery Fonte: Testo (PDF) — p.1

5. La durata di questa prova è di due ore e trenta minuti, e l’alunno deve rimanere nell’aula per almeno novanta minuti. 3a fase – Prova Sperimentale Prova per gli alunni del 1o anno 2 KIT SPERIMENTALE: 1 – Multimetro digitale DT830B; 2 – Due cavi (rosso e nero) con connettori banana e a coccodrillo; 3 – Insieme di 5 resistori saldati a un supporto per il collegamento della batteria; 4 – Batteria.

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Manipolazione corretta dei cavi e dell’insieme di resistori: NON TIRARE I CAVI PER IL FILO. Procedere come indicato nelle figure sottostanti sempre con molta attenzione.

Connettore banana Connettore a coccodrillo

Manipolare l’insieme di resistori con attenzione per non danneggiare le saldature (non piegare l’insieme di resistori). Collegare la batteria all’insieme solo quando richiesto, prestando molta attenzione nel collegarla.

Collegamento dei cavi al multimetro: Usare lo schema indicato di seguito – collegare i plug banana come indicato. Prestare molta

Connettore banana rosso Connettore banana nero 3 PARTE I – MISURA DELLA DIFFERENZA DI POTENZIALE DELLA BATTERIA

Mettere i cavi nel multimetro come indicato nelle istruzioni precedenti. Molta attenzione in questa procedura.

a) Identificazione delle scale del multimetro

Con il multimetro in mano trascrivere sul quaderno di risoluzione tutte le scale indicate sul selettore per il potenziale elettrico (V) e la resistenza elettrica $(\Omega$). Esempio per la scala di 20V:

b) Misura della differenza di potenziale della batteria.

Seleziona la scala 20 V (a sinistra della posizione “off” – come indicato nella figura precedente). Misura la differenza di potenziale della batteria collegando i fili ai terminali e seguendo la convenzione indicata in precedenza. Indica ed evidenzia il risultato sul quaderno delle risposte. Inverti i fili e misura nuovamente il valore indicato sul display e trascrivilo sul quaderno delle soluzioni.

PARTE II – MISURE DI RESISTENZA ELETTRICA

Seleziona la scala 20 $k\Omega$ con il selettore del multimetro. R1 R2 R3 R4 R5 1 2 3 4 5 6 Rosso Nero Rappresentazione R1 R2 R3 R4 R5 1 2 3 4 5 6

Misura le resistenze elettriche tra i punti indicati nella tabella sottostante (secondo la rappresentazione della figura precedente). Trascrivi la tabella sottostante sul quaderno delle soluzioni.

Punti Resistenza $(k\Omega$) 1-2 (R1)

2-3(R2)

3-4(R3)

4-5(R4)

5-6(R5)

1-6(RT)

$(1k\Omega$ = $1000\Omega$)

a) Fai la somma di tutte le resistenze (R1 +…+ R5). Confronta il valore ottenuto con la somma con il valore della resistenza RT. Concludi.

b) Supponi che l’insieme di 5 resistori formi un unico materiale di resistenza totale RT e lunghezza L=10cm. Determina il valore della grandezza H = RT/L. Supponendo che tutti i resistori siano uguali in dimensione, qual è il valore della resistenza per ciascun resistore ottenuta da H. Confronta il valore con i valori della tabella e concludi. 4 PARTE III – MISURE DI DIFFERENZA DI POTENZIALE ELETTRICO (POTENZIALE)

Colleghi la batteria all’insieme di resistori (faccia molta attenzione). C’è solo un modo per collegare la batteria alla spina. Metta il selettore del multimetro su 20 V. Misuri le differenze di potenziale elettrico (potenziale) tra i punti indicati nella tabella sottostante (secondo la rappresentazione della figura del punto precedente). Trascriva la tabella seguente sul quaderno di risoluzione.

Punti Differenza di Potenziale (V) 1-2 (V12)

2-3(V23)

3-4(V34)

4-5(V45)

5-6(V56)

1-6(VT)

a) Sommi tutti i valori per le differenze di potenziale (V12 +…+ V56). Confronti il valore ottenuto dalla somma con il valore del potenziale tra i punti 1-6 VT. Concluda.

b) Secondo la legge di Ohm la corrente i che circola in un resistore è data dal rapporto ݅ൌ ௏ೌ್ ோ. Con i valori ottenuti nella Parte II e nella Parte III (punto a) compili la seguente tabella (la trascriva sul quaderno di risoluzione). Calcoli la corrente.

Resistenza $(k\Omega$) Potenziale (V) Corrente (A) R1 V12

R2 V23

R3 V34

R4 V45

R5 V56

RT VT

A partire dai risultati della tabella precedente tragga le sue conclusioni sul valore della corrente i ottenuta.

PARTE IV – RAPPRESENTAZIONE GRAFICA

a) Divida il quadrettato in due parti uguali. Nella parte superiore trascriva la tabella sottostante con i risultati ottenuti nella Parte II e nella Parte III (non ripeta le misure).

Resistenza $(k\Omega$) Differenza di Potenziale (V) R12 V12 R13 V13 R14 V14 R15 V15 R16 V16

b) Usando i risultati della tabella precedente (Parte IV a).

Nella parte inferiore dell’altra metà del reticolo traccia un grafico del potenziale in funzione della resistenza usando i valori ottenuti. Indica i valori e le scale degli assi.

TERMINE DELL’ESERCITAZIONE: Verifica tutto il materiale fornito. Rimuovi con cura i cavi banana-coccodrillo dal multimetro e metti il selettore su “off”. Rimuovi con molta cura la batteria dal supporto dei resistori. Se hai bisogno di aiuto chiedi al commissario. Consegna tutto il materiale e il quaderno delle soluzioni debitamente compilato con il tuo nome al commissario. 5

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SPAZIO PER LA BRUTTA COPIA 6

5. The duration of this test is two hours and 30 minutes and the student must remain in the room for at least two weeks. at least 90 minutes. Phase 3 Experimental testing Test for first year students 2 EXPERIMENT KIT: 1 Digital multimeter DT830B; 2 Two cables (red and black) with connectors banana and jacaré; 3 Set of 5 resistors welded to a battery connection holder; 4 Battery.

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Correct handling of cables and resistance assembly: DO NOT pull the cables through the fiber. Continue as follows: The following figures are always very carefully shown.

Other, of a kind used for the manufacture of goods Connector jack

Handle the resistor assembly carefully so as not to damage the welds (do not fold the resistor assembly resistance). Only connect the battery to the unit when requested, taking great care to connect it.

Connecting the cables to the multimeter: Use the pattern below connect the banana plugs as indicated. Take too much

Other, of a kind used for the manufacture of goods Red Other, of a kind used for the manufacture of goods black 3 Part I Measurement of the difference in battery potential

Place the cables on the multimeter as indicated in the previous instructions. Be careful with this one. The procedure.

(a) Identification of the multi-meter scales

With the multi-meter in hand, transcribe in the resolution book all the scales indicated in the selector for electrical potential (V) and electrical resistance $(\Omega$). Example for the 20V scale:

(b) Measurement of the difference in battery capacity.

Select the 20 V scale (left of the position off as shown in the figure above). Measure the Difference the battery capacity by connecting the wires to the terminals and following the convention indicated above. Please indicate and highlight the result in the answer book. Invert the wires and measure again the value indicated on the display and transcribe it into the resolution book.

Part II Measures for electrical resistance

Select the scale 20 $k\Omega$ with the multimeter selector. R1 R2 R3 R4 R5 1 2 3 4 5 6 Red Black Representation of the R1 R2 R3 R4 R5 1 2 3 4 5 6

Measure the electrical resistance between the points in the table below (according to the representation of the previous figure). Transcribe the table below to the resolution book.

Points Resistência $(k\Omega$) 1-2 (R1)

2-3(R2)

3-4(R3)

4-5(R4)

5-6(R5)

1-6(RT)

$(1k\Omega$ = $1000\Omega$)

(a) Sum all the resistors (R1 +…+R5). Compare the sum to the value of the The following is the list of the following: Finish it.

(b) Suppose that the set of 5 resistors forms a single material with total resistance RT and length de L=10cm. Determine the value of the magnitude H = RT/L. Assuming all resistors are equal in size as the resistance value for each resistor obtained by H. Compare the value to the values of table and close. 4 Part III Measures for the difference in electrical potential (POTENCIAL)

Connect the battery to the resistor assembly (be very careful). There’s only one way to connect the I’m going to plug the battery. Put the multi-meter selector on 20 V. Measure the difference in electric potential (potential) between the points shown in the table below (as shown in the figure above). Transcribe the following table in the resolution book.

Points The difference in potential (V) 1-2 (V12)

2-3(V23)

3-4(V34)

4-5(V45)

5-6(V56)

1-6(VT)

(a) Sum all values for potential differences (V12 +…+ V56). Compare the amount of the sum with the potential value between points 1 to 6 VT. Finish it.

(b) According to Ohm’s law the current i circulating in a resistor is given by the ratio ൌ ௏ೌ್ ோ. With the values The following table is provided for in Part II and Part III (item a) (transcribe it into the Resolution book). Calculate the current.

Resistencia $(k\Omega$) The following is the list of the following: Current (A) R1 V12

R2 V23

R3 V34

R4 V45

R5 V56

RT VT

From the results of the table above, draw your conclusions on the current value i obtained.

Part IV Graphic representation

(a) Divide the balance sheet into two equal parts. At the top, transcribe the table below the results obtained in Part II and Part III (do not take the measures again).

Resistencia $(k\Omega$) The difference in potential (V) R12 V12 R13 V13 R14 V14 R15 V15 R16 V16

(b) Using the results of the previous table (Part IV (a).

At the bottom of the other half of the quadrangle, draw a graph of the potential as a function of the resistance. using the values obtained. Indicate the values and scales of the axes.

EXPECT: Check all the supplied material. Carefully remove the banana-jacaré cables from the Multi-meter and put the selector key in off. Remove the battery from the resistor holder very carefully. If you need help, ask the prosecutor. Deliver all the material and the resolution book properly filled in with your name to the prosecutor. 5

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Space for the Rack 6

Topic: Circuits, Electrostatics Metodi: Kirchhoff’s Laws, Experimental Data Analysis, Graph Linearization Competenze: Experimental Data Analysis, Measurement & Instrumentation, Graph Linearization Objects: Resistor, Battery Fonte: Testo (PDF) — p.1