Questões de Física - IME 2015 | Gabarito e resoluções

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] Na Figura 1, o corpo A, constitudo de gelo, possui massa m e solto em uma rampa a uma altura h.Enquanto desliza pela rampa, ele derrete e alcana o plano horizontal com metade da energia mecnicae metade da massa iniciais. Aps atingir o plano horizontal, o corpo A se choca, no instante 4T, com ocorpo B, de massa m, que foi retirado do repouso atravs da aplicao da fora f(t), cujo grfico exibido na Figura 2. Para que os corpos parem no momento do choque, F deve ser dado por Dado: acelerao da gravidade: g. Observaes: o choque entre os corpos perfeitamente inelstico; o corpo no perde massa ao longo de seu movimento no plano horizontal.

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] Considerando o esquema acima, um pesquisador faz trs afirmaes que se encontram listadas aseguir: Afirmao I. Se a diferena de presso entre os dois reservatrios (PA - PB) for equivalente a 20 mm decoluna de gua, a variao de massa especfica entre os dois fluidos (r1 - r2) igual a 0,2 kg/L. Afirmao II. Se o Fluido 1 for gua e se a diferena de presso (PA - PB) for de 0,3 kPa, a massaespecfica do Fluido 2 igual a 0,7 kg/L. Afirmao III. Caso o Fluido 1 tenha massa especfica igual metade da massa especfica da gua, oFluido 3 (que substitui o Fluido 2 da configurao original) deve ser mais denso do que a gua para quea diferena de presso entre os reservatrios seja a mesma da afirmao I. Est(o) correta(s) a(s) afirmao(es) Dados: massa especfica da gua: 1 kg/L; acelerao da gravidade: 10 m/s2; Para as afirmaes I e II: L1 = 0,30 m e L2 = 0,40 m; Para a afirmao III apenas: L1 = 0,60 m e L2 = 0,80 m. Considerao: os fluidos so imiscveis.

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] Um corpo rgido e homogneo apresenta seo reta com dimenses representadas na figura acima. Considere que uma fora horizontal F, paralela ao eixo x, aplicada sobre o corpo a uma distncia de1,5 u.c. do solo e que o corpo desliza sem atrito pelo solo plano horizontal. Para que as duas reaesdo solo sobre a base do corpo sejam iguais, a distncia y, em u.c., dever ser Considerao: u.c. unidade de comprimento.

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] A figura acima apresenta o esquema de ligao de um instrumento usado para medir a potnciafornecida a uma carga. Sabe-se que a leitura de potncia do instrumento em regime permanente Pinstrumento = CIpIc e que o erro relativo . Diante do exposto, o valor daresistncia Rp do instrumento deve ser igual a Dados: potncia medida na resistncia R empregando-se o instrumento: Pinstrumento; potncia real dissipada na resistncia R: Preal; constante do instrumento: C; tenso de alimentao do circuito: V; corrente da bobina de potencial (Bp): Ip; corrente da bobina de corrente (Bc): Ic. Consideraes: Rp; e RRc.

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] Um circuito composto por capacitores de mesmo valor C e organizado em trs malhas infinitas. Acapacitncia equivalente vista pelos terminais A e B

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] Uma corda de comprimento L e densidade linear constante gira em um plano em torno da extremidadefixa no ponto A a uma velocidade angular constante igual a . Um pulso ondulatrio gerado a partir deuma das extremidades. A velocidade v do pulso, no referencial da corda, a uma distncia r daextremidade fixa dada por

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] Dois observadores em movimento acompanham o deslocamento de uma partcula no plano. Oobservador 1, considerando estar no centro de seu sistema de coordenadas, verifica que a partculadescreve um movimento dado pelas equaes x1(t) = 3cos(t) e y1(t) = 4sen(t), sendo t a variveltempo. O observador 2, considerando estar no centro de seu sistema de coordenadas, equaciona omovimento da partcula como x2(t) = 5cos(t) e y2(t) = 5sen(t). O observador 1 descreveria omovimento do observador 2 por meio da equao: Observaes: os eixos x1 e x2 so paralelos e possuem o mesmo sentido; e os eixos y1 e y2 so paralelos e possuem o mesmo sentido.

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] Um circuito alimentado por uma bateria atravs de uma chave temporizada ch que aps o seufechamento, abrir-se- depois de transcorrido um perodo de tempo igual a T. Esse circuito formadopor segmentos de condutores com a mesma seo, mesma resistividade e comprimentos indicados nafigura. Tambm esto inseridos cinco fusveis f1 a f5, que tm a funo de manter a continuidade dofluxo de corrente e de manter os segmentos conectados. Sempre que um dos fusveis queimar, osegmento imediatamente esquerda vai girar no sentido horrio, fechando o contato, atravs de umbatente, aps decorridos T/4. Sabe-se que cada fusvel necessita de T/4 para se romper diante de umacorrente maior ou igual corrente de ruptura. A partir do fechamento da chave temporizada ch at a suaabertura, a energia consumida pelo circuito igual a Dados: correntes de ruptura para cada fusvel a partir da direita: o f1: 0,9 I; o f2: 1,1 I; o f3: 1,5 I; o f4: 1,8 I; e o f5: 2,1 I. resistividade do segmento: r; seo do fio: S; diferena de potencial da bateria: U. Observaes: I corresponde a corrente eltrica com todos os fusveis ligados; desconsidere a resistncia dos fusveis, da chave, dos fios e dos engates que conectam a fonteao circuito.

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] Um raio luminoso atravessa um prisma de vidro de ndice de refrao n, imerso em gua, com ndice derefrao ngua. Sabendo que tanto o ngulo a como o ngulo de incidncia so pequenos, a razo entreo desvio angular e o ser

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] Um mbolo est conectado a uma haste, a qual est fixada a uma parede. A haste aquecida,recebendo uma energia de 400 J. A haste se dilata, movimentando o mbolo que comprime um gsideal, confinado no reservatrio, representado na figura. O gs comprimido isotermicamente. Diante do exposto, o valor da expresso: Dados: presso final do gs: fP; presso inicial do gs: iP; capacidade trmica da haste: 4 J/K; coeficiente de dilatao trmica linear da haste: 0,000001 K-1.