Questões de Física - ITA 2008 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2008 - 2 FASE)Foi Ren Descartes em 1637 o primeiro a discutir claramente a formao do arco-ris. Ele escreveu: Considerando que esse arco-ris aparece no apenas no cu, mas tambm no ar perto de ns, sempre que haja gotas de gua iluminadas pelo sol, como podemos ver em certas fontes, eu imediatamente entendi que isso acontece devido apenas ao caminho que os raios de luz traam nessas gotas e atingem nossos olhos. Ainda mais, sabendo que as gotas so redondas, como fora anteriormente provado e, mesmo que sejam grandes ou pequenas, a aparncia do arco-iris no muda de forma nenhuma, tive a idia de considerar uma bem grande, para que pudesse examinar melhor... Ele ento apresentou a figura onde esto representadas as trajetrias para os arco-ris primrio e secundrio. Determinar o ngulo entre o raio incidente na gota, AB, e o incidente no olho do observador, DE, no caso do arco-ris primrio, em termos do ngulo de incidncia, e do ndice de refrao da gua na. Considere o ndice de refrao do ar n = 1.

(ITA - 2008 - 1a Fase) A figura mostra um circuito formado por uma barra fixa FGHJ e uma barra mvel MN, imerso num campo magntico perpendicular ao plano desse circuito. Considerando desprezvel o atrito entre as barras e tambm que o circuito seja alimentado por um gerador de corrente constante I, o que deve acontecer com a barra mvel MN?

(ITA - 2008 - 1a Fase) Na figura, um bloco sobe um plano inclinado, com velocidade inicial V0. Considere o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfcie. Indique a sua velocidade na descida ao passar pela posio inicial.

(ITA - 2008 - 1a Fase) Na figura, um gato de massa m encontra-se parado prximo a uma das extremidades de uma prancha de massa M que flutua em repouso na superfcie de um lago. A seguir, o gato salta e alcana uma nova posio na prancha, distncia L. Desprezando o atrito entre a gua e a prancha, sendo o ngulo entre a velocidade inicial do gato, que desconhecida, e a horizontal, e g a acelerao da gravidade, indique qual deve ser a velocidade u de deslocamento da prancha logo aps o salto.

(ITA - 2008 - 1a Fase) Um aro de 1 kg de massa encontra-se preso a uma mola de massa desprezvel, constante elstica k = 10 N/m e comprimento inicial L0 = 1 m quando no distendida, afixada no ponto O. A figura mostra o aro numa posio P em uma barra horizontal fixa ao longo da qual o aro pode deslizar sem atrito. Soltando o aro do ponto P, qual deve ser sua velocidade, em m/s, ao alcanar o ponto T, a 2 m de distncia?

(ITA - 2008 - 1a Fase) No estudo de ondas que se propagam em meios elsticos, a impedncia caracterstica de um material dada pelo produto da sua densidade pela velocidade da onda nesse material, ou seja, z = v . Sabe-se, tambm, que uma onda de amplitude a1 , que se propaga em um meio 1 ao penetrar em uma outra regio, de meio 2, origina ondas, refletida e transmitida, cuja amplitudes so, respectivamente: Num fio, sob tenso , a velocidade da onda nesse meio dada por . Considere agora o caso de uma onda que se propaga num fio de densidade linear (meio 1) e penetra num trecho desse fio em que a densidade linear muda para 4 (meio 2). Indique a figura que representa corretamente as ondas refletidas (r) e transmitida (t).

(ITA - 2008 - 1a Fase) Indique a opo que explicita o representado pelo grfico da figura:

[ITA - 1 FASE - 2008] Numa brincadeira de aventura, o garoto (de massa M) lana-se por uma corda amarrada num galho de rvore num ponto de altura L acima do gatinho (de massa m) da figura, que pretende resgatar. Sendo g a acelerao da gravidade e H a altura da plataforma de onde se lana, indique o valor da tenso na corda, imediatamente aps o garoto apanhar o gato para aterris-lo na outra margem do lago.

(ITA - 2008 - 1a Fase) Um feixe de luz composto de luzes de comprimentos de onda 1 e 2, sendo 1 15% maior que 2. Esse feixe de luz incide perpendicularmente num anteparo com dois pequenos orifcios, separados entre si por uma distncia d. A luz que sai dos orifcios projetada num segundo anteparo, onde se observa uma figura de interferncia. Pode-se afirmar ento, que

(ITA - 2008 - 1a Fase) A figura 1 mostra um capacitor de placas paralelas com vcuo entre as placas, cuja capacitncia C0 . Num determinado instante, uma placa dieltrica de espessura d/4 e constante dieltrica K colocada entre as placas do capacitor, conforme a figura 2. Tal modificao altera a capacitncia do capacitor para um valor C1. Determine a razo C0/C1.

(ITA - 2008 - 1a Fase) Certa quantidade de oxignio (considerado aqui como gs ideal) ocupa um volume vi a uma temperatura Ti e presso pi. A seguir, toda essa quantidade comprimida, por meio de um processo adiabtico e quase esttico, tendo reduzido o seu volume para vf = vi/2. Indique o valor do trabalho realizado sobre esse gs.

(ITA - 2008 - 2 FASE) Num dos pratos de uma balana que se encontra em equilbrio esttico, uma mosca de massa m est em repouso no fundo de um frasco de massa M. Mostrar em que condies a mosca poder voar dentro do frasco sem que o equilbrio seja afetado.

(ITA - 2008 - 2 FASE) De acordo com a Lei de Stefan Boltzmann, o equilbrio da atmosfera terrestre obtido pelo balano energtico entre a energia de radiao do Sol absorvida pela Terra e a reemitida por esta. Considere que a energia fornecida por unidade de tempo pela radiao solar dada por P= A eT4, em que= 5,67 108 W m2K4;A a rea da superfcie do corpo; T a temperatura absoluta, e o parmetro e a emissividade que representa a razo entre a taxa de radiao de uma superfcie particular e a taxa de radiao de uma superfcie de um corpo ideal, com a mesma rea e mesma temperatura. Considere a temperatura mdia da Terra T = 287 K e, nesta situao, e = 1. Sabendo que a emisso de gases responsveis pelo aquecimento global reduz a emissividade, faa uma estimativa de quanto aumentar a temperatura mdia da Terra devido emisso de gases responsveis pelo aquecimento global, se a emissividade diminuir 8%. Considere

(ITA - 2008 - 2 FASE)Durante a realizao de um teste, colocou-se 1 litro de gua a 20C no interior de um forno de microondas. Aps permanecer ligado por 20 minutos, restou meio litro de gua. Considere a tenso da rede de 127 V e de 12 A a corrente consumida pelo forno. Calcule o fator de rendimento do forno. Dados: calor de vaporizao da gua Lv = 540 cal/g ; calor especfico da gua C = 1 cal/g C ; 1 caloria = 4,2 joules

(ITA - 2008 - 2 FASE) Um cilindro de dimetro D e altura h repousa sobre um disco que gira num plano horizontal, com velocidade angular . Considere o coeficiente de atrito entre o disco e o cilindro D/h, L a distncia entre o eixo do disco e o eixo do cilindro, e g o mdulo da acelerao da gravidade. O cilindro pode escapar do movimento circular de duas maneiras: por tombamento ou por deslizamento. Mostrar o que ocorrer primeiro, em funo das variveis dadas.