Questões de Física - ITA 2007 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2007) O circuito da figura composto de duas resistncias, e , respectivamente, e de dois capacitores de capacitncias e , respectivamente, alm de uma chave S, inicialmente aberta. Sendo fechada a chave S, a variao da carga ∆Q no capacitor de capacitncia C1, aps determinado perodo, de

(ITA - 2007 - 1a Fase) No circuito da figura, tm-se as resistncias R, R1, R2 e as fontes V1 e V2 aterradas, A corrente

(ITA - 2007 - 1a Fase) A figura mostra uma partcula de massa m e carga q 0, numa regio com campomagntico B constante e uniforme, orientado positivamente no eixo x. A partcula entolanada com velocidade inicial v no plano xy, formando o ngulo indicado, e passa peloponto P, no eixo x, a uma distncia d do ponto de lanamento. Assinale a alternativa correta.

(ITA - 2007 - 1a Fase) Considere uma sala noite iluminada apenas por uma lmpada fluorescente. Assinale a alternativa correta.

(ITA - 2007 - 1a Fase) O tomo de hidrognio no modelo de Bohr constitudo de um eltron de carga e e massa m, que se move em rbitas circulares de raio r em torno do prton, sob a influnciada atrao coulombiana. O raio r quantizado, dado por r = n2a0, onde a0 o raio de Bohr e n= 1, 2, ... . O perodo orbital para o nvel n, envolvendo a permissividade do vcuo 0, igual a

(ITA - 2007 - 2 fase - Questo 21) Equipado com um dispositivo a jato, o homem-foguete da figura cai livremente do alto de um edifcio at uma altura h, onde o dispositivo a jato acionado. Considere que o dispositivo fornea uma fora vertical para cima de intensidade constante F. Determine a altura h para que o homem pouse no solo com velocidade nula. Expresse sua resposta como funo da altura H, da fora F, da massa m do sistema homem-foguete e da acelerao da gravidade g, desprezando a resistncia do ar e a alterao da massa m no acionamento do dispositivo.

(ITA - 2007 - 2 fase) Um corpo de massa m e velocidade v0 a uma altura h desliza sem atrito sobre uma pista que termina em forma de semi-circunferncia de raio r, conforme indicado na figura. Determine a razo entre as coordenadas x e y do ponto P na semi-circunferncia, onde o corpo perde o contato com a pista. Considere a acelerao da gravidade g.

(ITA - 2007 - 2 fase - Questo 24) Um sistema massa-molas constitudo por molas de constantes k1 e k2, respectivamente, barras de massas desprezveis e um corpo de massa m, como mostrado na figura. Determine a frequncia desse sistema.

(ITA - 2007 - 2 fase - Questo 26) Um raio de luz de uma lanterna acesa em A ilumina o ponto B, ao ser refletido por um espelho horizontal sobre a semi-reta DE da figura, estando todos os pontos num mesmo plano vertical. Determine a distncia entre a imagem virtual da lanterna A e o ponto B. Considere AD = 2 m, BE = 3 m e DE = 5 m.

(ITA - 2007 - 2 fase - Questo 27) Duas cargas pontuais +q e -q, de massas iguais m, encontram-se inicialmente na origem de um sistema cartesiano xy e caem devido ao prprio peso a partir do repouso, bem como devido ao de um campo eltrico horizontal e uniforme , conforme mostra a figura. Por simplicidade, despreze a fora coulombiana atrativa entre as cargas e determine o trabalho realizado pela fora peso sobre as cargas ao se encontrarem separadas entre si por uma distncia horizontal d.

(ITA - 2007 - 2 fase - Questo 28) Sabe-se que a mxima transferncia de energia de uma bateria ocorre quando a resistncia do circuito se iguala resistncia interna da bateria, isto , quando h o casamento de resistncias. No circuito da figura, a resistncia de carga Rc varia na faixa.O circuito possui um resistor varivel,Rx , que usado para o ajuste da mxima transferncia de energia. Determine a faixa de valores de Rx para que seja atingido o casamento de resistncias do circuito.

(ITA - 2007 - 2 fase - Questo 29) A figura mostra uma regio de superfcie quadrada de lado L na qual atuam campos magnticos B1 e B2 orientados em sentidos opostos e de mesma magnitude B. Uma partcula de massa m e carga q 0 lanada do ponto R com velocidade perpendicular s linhas dos campos magnticos. Aps um certo tempo de lanamento, a partcula atinge o ponto S e a ela acrescentada uma outra partcula em repouso, de massa m e carga q (choque perfeitamente inelstico). Determine o tempo total em que a partcula de carga q 0 abandona a superfcie quadrada.

(ITA - 2007 - 2 fase - Questo 30) Aplica-se instantaneamente uma fora a um corpo de massa m = 3,3 kg preso a uma mola, e verifica-se que este passa a oscilar livremente com a frequncia angular = 10 rad/s. Agora, sobre esse mesmo corpo preso mola, mas em repouso, faz-se incidir um feixe de luz monocromtica de frequncia f = 500 x 1012Hz, de modo que toda a energia seja absorvida pelo corpo, o que acarreta uma distenso de 1 mm da sua posio de equilbrio. Determine o nmero de ftons contido no feixe de luz. Considere a constante de Planck h = 6,6 x 1034 J s.

(ITA - 2007 - 2 fase - Questo 23) Lanado verticalmente da Terra com velocidade inicial V0, um parafuso de massa m chega com velocidade nula na rbita de um satlite artificial, geoestacionrio em relao Terra, que se situa na mesma vertical. Desprezando a resistncia do ar, determine a velocidade V0 em funo da acelerao da gravidade g na superfcie da Terra, raio da Terra R e altura h do satlite.

(ITA - 2007 - 2 fase - Questo 25) A figura mostra uma bolinha de massa m = 10 g presa por um fio que a mantm totalmente submersa no lquido (2), cuja densidade cinco vezes a densidade do lquido (1), imiscvel, que se encontra acima. A bolinha tem a mesma densidade do lquido (1) e sua extremidade superior se encontra a uma profundidade h em relao superfcie livre. Rompido o fio, a extremidade superior da bolinha corta a superfcie livre do lquido (1) com velocidade de 8,0 m/s. Considere acelerao da gravidade g = 10 m/s2, h1 = 20 cm, e despreze qualquer resistncia ao movimento de ascenso da bolinha, bem como o efeito da acelerao sofrida pela mesma ao atravessar a interface dos lquidos. Determine a profundidade h.