Questões de Física - IME 2010 | Gabarito e resoluções

[IME- 2010/2011 - 1a fase] A figura acima apresenta um perfil metlico AB, com dimenses AC = 0,20 m e CB = 0,18 m, apoiado em C por meio de um pino sem atrito. Admitindo-se desprezvel o peso do perfil AB, o valor da fora vertical F, em newtons, para que o sistema fique em equilbrio na situao da figura : Dados: sen(15) = 0,26 cos(15) = 0,97

[IME- 2010/2011 - 1a fase] A figura acima apresenta um pequeno corpo de massa m em queda livre na direo do centro de um planeta de massa M e de raio r sem atmosfera, cujas superfcies distam D. correto afirmar que a acelerao do corpo Observaes: D r; M m;

[IME- 2010/2011 - 1a fase] A figura acima apresenta um circuito composto por dois solenoides com resistncias desprezveis e dois resistores de 2 Ω ligados a uma bateria. Uma corrente induzida em uma espira situada entre os dois solenoides quando esta se desloca da direita para a esquerda, a partir da posio equidistante em relao aos solenoides. Sabendo-se que as influncias mtuas dos campos magnticos no interior de cada solenoide so desprezveis, pode-se afirmar que o valor da tenso da bateria em volts e o sentido da corrente induzida na espira para o observador so: Dados: Campo magntico no interior de cada solenoide: Permeabilidade magntica no vcuo: Nmero de espiras de cada solenoide: 10 Comprimento de cada solenoide: 4 cm

[IME- 2010/2011 - 1a fase] Considere um meio estratificado em N camadas com ndices de refrao , como mostrado na figura acima, onde esto destacados os raios traados por uma onda luminosa que os atravessa, assim como seus respectivos ngulos com as normais a cada interface. Se para , ento N igual a: Observaes: A escala da figura no est associada aos dados. Admite-se que sempre ocorrer a refrao.

[IME- 2010/2011 - 1a fase] A figura acima apresenta uma fonte sonora pontual que emite uma onda harmnica esfrica em um meio no dispersivo. Sabendo que a mdia temporal da intensidade da onda diretamente proporcional ao quadrado da sua amplitude, pode-se afirmar que a amplitude a uma distncia r da fonte proporcional a:

[IME- 2010/2011 - 1a fase] Uma fina placa metlica , apoiada em um tablete de cortia no fundo de um frasco cilndrico, dista 5 metros de uma placa idntica , fixa no teto, conforme a figura acima. As duas placas formam um capacitor carregado com Q coulombs. Enche-se o referido frasco com um lquido de ndice de refrao n = 2,5, at a altura de h metros. Em seguida, lana-se sobre o centro da superfcie um raio de luz monocromtica, sob um ngulo de 30 com a vertical. Sabendo que a energia armazenada no capacitor fica reduzida a 0,6 do valor inicial, que o raio refratado atinge um ponto situado a x metros do centro do fundo do frasco e desprezando o efeito de borda do capacitor, podemos dizer que o valor aproximado de x : Observao: A espessura da cortia desprezvel em relao altura h.

[IME- 2010/2011 - 1a fase] Uma pedra est presa a um fio e oscila da maneira mostrada na figura acima. Chamando T a trao no fio e o ngulo entre o fio e a vertical, considere as seguintes afirmativas: I) O mdulo da fora resultante que atua na pedra igual a T sen. II) O mdulo da componente, na direo do movimento, da fora resultante que atua na pedra mximo quando a pedra atinge a altura mxima. III) A componente, na direo do fio, da fora resultante que atua na pedra nula no ponto em que a pedra atinge a altura mxima. Est(o) correta(s) a(s) afirmativa(s):

[IME- 2010/2011 - 1a fase] A figura acima representa o sistema de bombeamento de gua de uma residncia. As alturas de suco () e recalque () valem, respectivamente, 10 e 15 m. O sistema projetado para trabalhar com uma vazo de . A bomba que efetua o recalque da gua acionada por um motor eltrico, de corrente contnua, que alimentado por uma tenso de 200 V. A corrente de operao do motor, em ampres, para que o sistema opere com a vazo projetada , aproximadamente: Observao: as perdas internas do motor eltrico e da bomba so desprezveis. Dados: as perdas devido ao acoplamento entre o motor e a bomba so de 30%; acelerao da gravidade: massa especfica da gua: 1 kg/L

[IME- 2010/2011 - 1a fase] Um sistema composto por dois geradores denominados e , cuja tenso de sada , apresentado na figura acima. Este sistema alimenta uma carga que opera com uma tenso V e demanda da rede uma corrente I. O valor de em funo de , de modo que o gerador atenda 40% da potncia da carga, :

[IME- 2010/2011 - 1a fase] A gua que alimenta um reservatrio, inicialmente vazio, escoa por uma tubulao de 2 m de comprimento e seo reta circular. Percebe-se que uma escala no reservatrio registra um volume de 36 L aps 30 min de operao. Nota-se tambm que a temperatura na entrada da tubulao 25 C e a temperatura na sada 57 C. A gua aquecida por um dispositivo que fornece 16,8 kW para cada metro quadrado da superfcie do tubo. Dessa forma, o dimetro da tubulao, em mm, e a velocidade da gua no interior do tubo, em cm/s, valem, respectivamente: Dados: /4 = 0,8; massa especfica da gua: 1 kg/L; calor especfico da gua: 4200 J/ kgC