Questões de Física - ITA 2004 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2004 - 1a Fase) Durante a apresentao do projeto de um sistema acstico,um jovem aluno do ITA esqueceu-se da expresso da intensidadede uma onda sonora. Porm, usando da intuio, ele concluiu que aintensidade mdia (I) uma funo da amplitude do movimento do ar(A), da frequncia (f), da densidade do ar () e da velocidade do som(c), chegando expresso I = Axfyzc. Considerando-se as grandezasfundamentais massa, comprimento e tempo, assinale a opo corretaque representa os respectivos valores dos expoentes x, y e z.

(ITA - 2004 - 1a Fase) Um atleta mantm-se suspenso em equilbrio, forando as mos contra duasparedes verticais, perpendiculares entre si, dispondo seu corpo simetricamente em relao aocanto e mantendo seus braos horizontalmente alinhados, como mostra a figura. Sendo m amassa do corpo do atleta e o coeficiente de atrito esttico interveniente, assinale a opocorreta que indica o mdulo mnimo da fora exercida pelo atleta em cada parede.

(ITA - 2004 - 1a Fase) Durante as Olimpadas de 1968, na cidade do Mxico, Bob Beamow bateu o recorde de salto em distncia, cobrindo 8,9 m de extenso. Suponha que, durante o salto, o centro de gravidade do atleta teve sua altura variando de 1,0m no incio, chegando ao mximo de 2,0m e terminando a 0,20m no fim do salto. Desprezando o atrito com o ar, pode-se afirmar que a componente horizontal da velocidade inicial do salto foi de:

(ITA - 2004 - 1a Fase) A figura representa o percurso de um ciclista, num plano horizontal, composto de dois trechos retilneos (AB e EF), cada um com 6,0 m de comprimento, e de um trecho sinuoso intermedirio formado por arcos de circunferncias de mesmo dimetro, igual a 4,0m, cujos centros se encontram numerados de 1 a 7. Considere pontual o sistema ciclista-bicicleta e que o percurso completado no menor tempo, com velocidade escalar constante. Se o coeficiente de atrito esttico com o solo = 0,80, assinale a opo correta que indica, respectivamente, a velocidade do ciclista, o tempo despendido no percurso e a frequncia de zigue-zague no trecho BE.

(ITA - 2004 - 1a Fase) Em 1879, Edwin Hall mostrou que, numa lmina metlica, os eltrons deconduo podem ser desviados por um campo magntico, tal que no regime estacionrio, hum acmulo de eltrons numa das faces da lmina, ocasionando uma diferena de potencialVH entre os pontos P e Q, mostrados na figura. Considere, agora, uma lmina de cobre deespessura L e largura d, que transporta uma corrente eltrica de intensidade i, imersa nocampo magntico uniforme B que penetra perpendicularmente a face ABCD, no mesmosentido de C para E. Assinale a alternativa CORRETA.

(ITA - 2004) Duas partculas carregadas com cargas opostas esto posicionadas em uma corda nas posies e, respectivamente. Uma onda transversal e progressiva de equao , presente na corda, capaz de transferir energia para as partculas, no sendo, porm, afetada por elas. Considerando T o perodo da onda, Efa energia potencial eltrica das partculas no instante , e Ei essa mesma energia no instante t = 0, qual a razo ?

(ITA - 2004 - 1a Fase) A figura plana a seguir mostra os elementos de um circuito eltrico. Nesse mesmo plano encontram-se duas espiras interligadas, A e B, de comprimentos relativamente curtos em comparao aos dois fios condutores prximos (CD e EF). A deflexo do ponteiro do micro-ampermetro, intercalado na espira B, s ocorre instantaneamente no momento em que

(ITA - 2004 - 1a Fase)O circuito eltrico mostrado na figura constitudo por dois geradores ideais, com 45 V de fora eletromotriz, cada um; dois capacitores de capacitncias iguais a 2 F; duas chaves S e T e sete resistores, cujas resistncias esto indicadas na figura. Considere que as chaves S e T se encontram inicialmente fechadas e que o circuito est no regime estacionrio. Assinale a opocorreta.

(ITA - 2004 - 1a Fase) Um painel coletor de energia solar para aquecimento residencial de gua, com50% de eficincia, tem superfcie coletora com rea til de 10 m . A gua circula em tubosfixados sob a superfcie coletora. Suponha que a intensidade da energia solar incidente de1,0 10 W/m e que a vazo de suprimento de gua aquecida de 6,0 litros por minuto.Assinale a opo que indica a variao da temperatura da gua.

(ITA - 2004 - 1a Fase) Um recipiente cilndrico vertical fechado por meio de um pisto, com 8,00 kg de massa e 60,0cm2 de rea, que se move sem atrito. Um gs ideal, contido no cilindro, aquecido de 30C a 100C, fazendo o pisto subir 20,0 cm. Nesta posio, o pisto fixado, enquanto o gs resfriado at sua temperatura inicial. Considere que o pisto e o cilindro encontram-se expostos presso atmosfrica. Sendo Q1 o calor adicionado ao gs durante o processo de aquecimento e Q2, o calor retirado durante o resfriamento, assinale a opo correta que indica a diferena Q1 - Q2.

(ITA -2004 - 1a Fase) A linha das neves eternas encontra-se a uma altura h0 acima do nvel do mar,onde a temperatura do ar 0C. Considere que, ao elevar-se acima do nvel do mar, o ar sofre uma expanso adiabtica queobedece relao p/p = (7/2) (T/T) , em que p a presso e T, a temperatura. Considerandoo ar um gs ideal de massa molecular igual a 30u (unidade de massa atmica) e a temperaturaao nvel do mar igual a 30C, assinale a opo que indica aproximadamente a altura h0 da linhadas neves.

(ITA - 2004 - 1a Fase) Uma estrela mantm presos, por meio de sua atrao gravitacional, os planetas Alfa, Beta e Gama. Todos descrevem rbitas elpticas, em cujo foco comum se encontra a estrela, conforme a primeira Lei de Kepler. Sabe-se que o semieixo maior da rbita de Beta o dobro daquele da rbita de Gama. Sabe-se tambm que o perodo de Alfa vezes maior que o perodo de Beta. Nestas condies, pode-se afirmar que a razo entre o perodo de Alfa e o de Gama :

(ITA - 2004 - 1a Fase) Na figura, F1e F2so fontes sonoras idnticas que emitem, em fase, ondas de frequnciafe comprimento de onda. A distnciadentre as fontes igual a 3. Pode-se ento afirmar que a menor distncia no nula, tomada a partir de F2, ao longo do eixox, para a qual ocorre interferncia construtiva, igual a

(ITA - 2004 - 1a Fase) Num experimento de duas fendas de Young, com luz monocromtica de comprimento de onda , coloca-se uma lmina delgada de vidro (nv = 1,6) sobre uma das fendas. Isto produz um deslocamento das franjas na figura de interferncia. Considere que o efeito da lmina alterar a fase da onda. Nestas circunstncias, a espessura d da lmina, que provoca o deslocamento da franja central brilhante (ordem zero) para a posio que era ocupada pela franja brilhante de primeira ordem, igual a

(ITA - 2004 - 1a Fase) Um tubo sonoro de comprimento ℓ, fechado numa das extremidades, entra em ressonncia, no seu modo fundamental, com o som emitido por um fio, fixado nos extremos, que tambm vibra no modo fundamental. Sendo L o comprimento do fio, m sua massa e c, a velocidade do som no ar, pode-se afirmar que a tenso submetida ao fio dada por: