Questões de Física - ITA 2012 | Gabarito e resoluções

[ITA 2012 - 1 FASE] A figura mostra uma regio espacial de campo eltrico uniforme de mdulo E = 20 N/C. Uma carga Q = 4 C deslocada com velocidade constante ao longo do permetro do quadrado de lado L = 1 m, sob ao de uma fora igual e contrria fora coulombiana que atua na carga Q. Considere, ento, as seguintes afirmaes: I. O trabalho da fora para deslocar a carga Q do ponto 1 para 2 o mesmo do dispendido no seu deslocamento ao longo do caminho fechado 1-2-3-4-1. II. O trabalho de para deslocar a carga Q de 2 para 3 maior que o para desloc-la de 1 para 2. III. nula a soma do trabalho da fora para deslocar a carga Q de 2 para 3 com seu trabalho para deslocla de 4 para 1. Ento, pode-se afirmar que:

[ITA 2012 - 1 FASE] Um gerador eltrico alimenta um circuito cuja resistncia equivalente varia de 50 a 150 , dependendo das condies de uso desse circuito. Lembrando que , com a resistncia mnima , a potncia til do gerador mxima, ento, o rendimento do gerador na situao de resistncia mxima, igual a:

[ITA 2012 - 1 FASE] Um elevador sobe verticalmente com acelerao constante e igual a a. No seu teto est preso um conjunto de dois sistemas massa-mola acoplados em srie, conforme a figura. O primeiro tem massa m1 e constante de mola k1, e o segundo, massa m2 e constante de mola k2. Ambas as molas tm o mesmo comprimento natural (sem deformao). Na condio de equilbrio esttico relativo ao elevador, a deformao da mola de constante k1 y, e a outra, x. Pode-se ento afirmar que (y x)

[ITA 2012 - 1 FASE] Uma fonte luminosa uniforme no vrtice de um cone reto tem iluminamento energtico ( fluxo energtico por unidade de rea) HA na rea A da base desse cone. O iluminamento incidente numa seo desse cone que forma ngulo de 30 com a sua base, e de projeo vertical S sobre esta , igual a:

[ITA 2012 - 1 FASE] Considere uma rampa plana, inclinada de um ngulo em relao horizontal, no incio da qual encontra-se um carrinho. Ele ento recebe uma pancada que o faz subir at uma certa distncia, durante o tempo ts, descendo em seguida at sua posio inicial. A viagem completa dura um tempo total t. Sendo o coeficiente de atrito cintico entre o carrinho e a rampa, a relao t/ts igual a

[ITA 2012 - 1 FASE] Boa parte das estrelas do Universo formam sistemas binrios nos quais duas estrelas giram em torno do centro massa comum, CM. Considere duas estrelas esfricas de um sistema binrio em que cada qual descreve uma rbita circular em torno desse centro. Sobre tal sistema so feitas duas afirmaes: I. O perodo de revoluo o mesmo para as duas estrelas e depende apenas da distncia entre elas, da massa total deste binrio e da constante gravitacional. II. Considere que e o vetores que ligam o CM ao respectivo centro de cada estrela. Num certo intervalo de tempo t, o raio vetor varre uma certa rea A. Durante este mesmo intervalo de tempo, o raio vetor tambm varre uma rea igual a A. Diante destas duas proposies, assinale a alternativa correta:

[ITA 2012 - 1 FASE] Ondas acsticas so ondas de compresso, ou seja, propagam-se em meios compressveis. Quando uma barra metlica golpeada em sua extremidade, uma onda longitudinal propaga-se por ela com velocidade . A grandeza E conhecida como mdulo de Young, enquanto a massa especfica e a uma constante adimensional. Qual das alternativas condizente dimenso de E?

[ITA 2012 - 1 FASE] Apoiado sobre patins numa superfcie horizontal sem atrito, um atirador dispara um projtil de massa m com velocidade v contra um alvo a uma distncia d. Antes do disparo, a massa total do atirador e seus equipamentos M. Sendo vs a velocidade do som no ar e desprezando a perda de energia em todo o processo, quanto tempo aps o disparo o atirador ouviria o rudo do impacto do projtil no alvo?

[ITA 2012 - 1 FASE] Alguns tipos de sensores piezorresistivos podem ser usados na confeco de sensores de presso baseados em pontes de Wheatstone. Suponha que o resistor Rx do circuito da figura seja um piezorresistor com variao de resistncia dada por Rx = kp + 10, em que k = 2,0 x 10-4/Pa e p, a presso. Usando este piezorresistor na construo de um sensor para medir presses na faixa de 0,10 atm a 1,0 atm, assinale a faixa de valores do resistor R1 para que a ponte de Wheatstone seja balanceada. So dados: R2 = 20 e R3 = 15.

[ITA 2012 - 1 FASE] Um cilindro vazado pode deslizar sem atrito num eixo horizontal no qual se apoia. Preso ao cilindro, h um cabo de 40 cm de comprimento tendo uma esfera na ponta, conforme figura. Uma fora externa faz com que o cilindro adquira um movimento na horizontal do tipo y = y0 sen (2ft). Qual deve ser o valor de f em hertz para que seja mxima a amplitude das oscilaes da esfera?

[ITA 2012 - 1 FASE] Um corpo movimenta-se numa superfcie horizontal sem atrito, a partir do repouso, devido ao contnua de um dispositivo que lhe fornece uma potncia mecnica constante. Sendo v sua velocidade aps certo tempo t, pode-se afirmar que

[ITA 2012 - 1 FASE] No interior de um carrinho de massa M mantido em repouso, uma mola de constante elstica k encontra-se comprimida de uma distncia x, tendo uma extremidade presa e a outra conectada a um bloco de massa m, conforme a figura. Sendo o sistema ento abandonado e considerando que no h atrito, pode-se afirmar que o valor inicial da acelerao do bloco relativa ao carrinho

[ITA 2012 - 1 FASE] Conforme a figura, um circuito eltrico dispe de uma fonte de tenso de 100 V e de dois resistores, cada qual de 0,50 . Um resistor encontra-se imerso no recipiente contendo 2,0 kg de gua com temperatura inicial de 20C, calor especfico 4,18 kJ/kgC e calor latente de vaporizao 2.230 kJ/kg. Com a chave S fechada, a corrente eltrica do circuito faz com que o resistor imerso dissipe calor, que integralmente absorvido pela gua. Durante o processo, o sistema isolado termicamente e a temperatura da gua permanece sempre homognea. Mantido o resistor imerso durante todo o processo, o tempo necessrio para vaporizar 1,0 kg de gua :

[ITA 2012 - 1 FASE] Um capacitor de placas paralelas de rea A e de distncia 3h possui duas placas metlicas idnticas, de espessuras h e rea A cada uma. Compare a capacitncia C deste capacitor com a capacitncia C0 que ele teria sem as duas placas metlicas.

[ITA 2012 - 1 FASE] Em uma superfcie lquida, na origem de um sistema de coordenadas encontra-se um emissor de ondas circulares transversais. Bem distante dessa origem, elas tm a forma aproximada dada por h1 (x, y, t) = h0 sen (2(r / ft)), em que o comprimento de onda, f a frequncia e r, a distncia de um ponto da onda at a origem. Uma onda plana transversal com a forma h2 (x, y, t) = h0 sen (2(x / ft)) superpe-se primeira, conforme a figura. Na situao descrita, podemos afirmar, sendo o conjunto dos nmeros inteiros que: