Questões de Física - ITA 2010 | Gabarito e resoluções

[ITA 2010 - 1 FASE] Pela teoria Newtoniana da gravitao, o potencial gravitacional devido ao Sol, assumindo simetria esfrica, dado por V = G M/ r, em que r a distncia mdia do corpo ao centro do Sol. Segundo a teoria da relatividade de Einstein, essa equao de Newton deve ser corrigida para V = GM/r + A/r2, em que A depende somente de G, de M e da velocidade da luz, c. Com base na anlise dimensional e considerando k uma constante adimensional, assinale a opo que apresenta a expresso da constante A, seguida da ordem de grandeza da razo entre o termo de correo, A/r2, obtido por Einstein, e o termo GM/r da equao de Newton, na posio da Terra, sabendo a priori que k = l. Dados: G = 6,67 * 10^-11 m/skg. Massa do Sol: M = 1,99*10^30 kg. Velocidade da luz: c = 3*10^8 m/s. Distncia entre o Sol e a Terra: 1,5*10^11 m.

[ITA 2010 - 1 FASE] No plano inclinado, o corpo de massa m preso a uma mola de constante elstica k, sendo barrado frente por um anteparo. Com a mola no seu comprimento natural, o anteparo, de alguma forma, inicia seu movimento de descida com uma acelerao constante a. Durante parte dessa descida, o anteparo mantm contato com o corpo, dele se separando somente aps um certo tempo. Desconsiderando quaisquer atritos, podemos afirmar que a variao mxima do comprimento da mola dada por

[ITA 2010 - 1 FASE] Um quadro quadrado de lado e massa m, feito de um material de coeficiente de dilatao superficial , pendurado no pino O por uma corda inextensvel, de massa desprezvel, com as extremidades fixadas no meio das arestas laterais do quadro, conforme a figura. A fora de trao mxima que a corda pode suportar F. A seguir, o quadro submetido a uma variao de temperatura T, dilatando. Considerando desprezvel a variao no comprimento da corda devida dilatao, podemos afirmar que o comprimento mnimo da corda para que o quadro possa ser pendurado com segurana dado por

[ITA 2010 - 1 FASE] Considere um semicilindro de peso P e raio R sobre um plano horizontal no liso, mostrado em corte na figura. Uma barra homognea de comprimento L e peso Q est articulada no ponto O. A barra est apoiada na superfcie lisa do semicilindro, formando um ngulo com a vertical. Quanto vale o coeficiente de atrito mnimo entre o semicilindro e o plano horizontal para que o sistema todo permanea em equilbrio?

[ITA 2010 - 1 FASE] Um eltron acelerado do repouso atravs de uma diferena de potencial V e entra numa regio na qual atua um campo magntico, onde ele inicia um movimento ciclotrnico, movendo-se num crculo de raio RE com perodo TE. Se um prton fosse acelerado do repouso atravs de uma diferena de potencial de mesma magnitude e entrasse na mesma regio em que atua o campo magntico, poderamos afirmar sobre seu raio RPe perodo TP que

[ITA 2010 - 1 FASE] Uma mquina trmica opera segundo o ciclo JKLMJ mostrado no diagrama T-S da figura. Pode-se afirmar que

[ITA 2010 - 1 FASE] Um feixe luminoso vertical, de 500 nm de comprimento de onda, incide sobre uma lente plano-convexa apoiada numa lmina horizontal de vidro, como mostra a figura. Devido variao da espessura da camada de ar existente entre a lente e a lmina, torna-se visvel sobre a lente uma sucesso de anis claros e escuros, chamados de anis de Newton. Sabendo-se que o dimetro do menor anel escuro mede 2 mm, a superfcie convexa da lente deve ter um raio de

[ITA 2010 - 1 FASE] Considere o modelo de flauta simplificado mostrado na figura, aberta na sua extremidade D, dispondo de uma abertura em A (prxima boca), um orifcio em B e outro em C. Sendo = 34,00 cm, velocidade do som de 340,0m/s, as frequncias esperadas nos casos: (i) somente o orifcio C est fechado, e (ii) os orifcios B e C esto fechados, devem ser, respectivamente

[ITA 2010 - 1 FASE] Uma jovem encontra-se no assento de um carrossel circular que gira a uma velocidade angular constante com perodo T. Uma sirene posicionada fora do carrossel emite um som de frequncia f0 em direo ao centro de rotao. No instante t = 0, a jovem est menor distncia em relao sirene. Nesta situao, assinale a melhor representao da frequncia f ouvida pela jovem.

[ITA 2010 - 1 FASE] Considere as cargas eltricas q1 = 1 C, situada em x = - 2m, e q2 = - 2 C, situada em x = - 8 m. Ento, o lugar geomtrico dos pontos de potencial nulo :

[ITA 2010 - 1 FASE] Considere uma balana de braos desiguais, de comprimentos e , conforme mostra a figura. No lado esquerdo encontra-se pendurada uma carga de magnitude Q e massa desprezvel, situada a uma certa distncia de outra carga, q. No lado direito encontra-se uma massa m sobre um prato de massa desprezvel. Considerando as cargas como puntuais e desprezvel a massa do prato da direita, o valor de q para equilibrar a massa m dado por

[ITA 2010 - 1 FASE] A figura mostra trs camadas de dois materiais com condutividade 1 e 2, respectivamente. Da esquerda para a direita, temos uma camada do material com condutividade 1, de largura d/2, seguida de uma camada do material de condutividade 2, de largura d/4, seguida de outra camada do primeiro material de condutividade 1, de largura d/4. A rea transversal a mesma para todas as camadas e igual a A. Sendo a diferena de potencial entre os pontos a e b igual a V, a corrente do circuito dada por

[ITA 2010 - 1 FASE] Uma esfera condutora de raio R possui no seu interior duas cavidades esfricas, de raio a e b, respectivamente, conforme mostra a figura. No centro de uma cavidade h uma carga puntual qa e no centro da outra, uma carga tambm puntual qb,cada qual distando do centro da esfera condutora de x e y, respectivamente. correto afirmar que

[ITA 2010 - 1 FASE] Uma corrente I flui em quatro das arestas do cubo da figura (a) e produz no seu centro um campo magntico de magnitude B na direo y, cuja representao no sistema de coordenadas (0, B, 0). Considerando um outro cubo (figura (b)) pelo qual uma corrente de mesma magnitude I flui atravs do caminho indicado, podemos afirmar que o campo magntico no centro desse cubo ser dado por

[ITA 2010 - 1 FASE] Considere um aparato experimental composto de um solenoide com n voltas por unidade de comprimento, pelo qual passa uma corrente I, e uma espira retangular de largura , resistncia R e massa m presa por um de seus lados a uma corda inextensvel, no condutora, a qual passa por uma polia de massa desprezvel e sem atrito, conforme a figura. Se algum puxar a corda com velocidade constante v, podemos afirmar que a fora exercida por esta pessoa igual a