Questões de Física - ITA 2016 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2016 - 1 FASE) Considere um corpo esfrico de raio r totalmente envolvido por um fluido de viscosidade com velocidade mdia v. De acordo com a lei de Stokes, para baixas velocidades, esse corpo sofrer a aode uma fora de arrasto viscoso dada por F= 6rv. A dimenso de dada por:

(ITA - 2016 - 1 FASE) Trs barras de peso desprezvel, articuladas nos pinos P, Q e R, constituem uma estrutura vertical em forma de tringulo issceles, com 6,0 m de base e 4,0 m de altura, que sustenta uma massa M suspensa em Q em equilbrio esttico. O pino P tambm e articulado no seu apoio fixo, e o pino R apoia-se verticalmente sobre o rolete livre. Sendo de 1,5 104 N e 5,0 103 N os respectivos valores mximos das foras de trao e compresso suportveis por qualquer das barras, o mximo valor possvel para M de:

(ITA - 2016 - 1 FASE) No sistema de sinalizao de trnsito urbano chamado de onda verde, h semforos com dispositivos eletrnicos que indicam a velocidade a ser mantida pelo motorista para alcanar o prximo sinal ainda aberto. Considere que de incio o painel indique uma velocidade de 45 km/h. Alguns segundos depois ela passa para 50 km/h e, finalmente, para 60 km/h. Sabendo que a indicao de 50 km/h no painel demora 8,0 s antes de mudar para 60 km/h, ento a distncia entre os semforos de:

QUESTO ANULADA!! (ITA - 2016 - 1 FASE) QUESTO ANULADA!! Um bloco de massa m encontra-se inicialmente em repouso sobre uma plataforma apoiada por uma mola, como visto na figura. Em seguida, uma pessoa de massa M sobe na plataforma e ergue o bloco at uma altura h da plataforma, sendo que esta se desloca para baixo at uma distncia d. Quando o bloco solto das mos, o sistema (plataforma+pessoa+mola) comea a oscilar e, ao fim da primeira oscilao completa, o bloco colide com a superfcie da plataforma num choque totalmente inelstico. A razo entre a amplitude da primeira oscilao e a da que se segue aps o choque igual a: QUESTO ANULADA!! *Devido impreciso no enunciado a questo foi considerada correta para todos os candidatos.

(ITA - 2016 - 1 FASE) A partir do repouso, um foguete de brinquedo lanado verticalmente do cho, mantendo uma acelerao constante de 5,00 m/s2 durante os 10,0 primeiros segundos. Desprezando a resistncia do ar, a altura mxima atingida pelo foguete e o tempo total de sua permanncia no ar so, respectivamente, de:

(ITA - 2016 - 1 FASE) Um caminho ba de 2,00 m de largura e centro de gravidade a 3,00 m do cho percorre um trecho de estrada em curva com 76,8 m de raio. Para manter a estabilidade do veculo neste trecho, sem derrapar, sua velocidade no deve exceder a:

(ITA - 2016 - 1 FASE) Considere duas estrelas de um sistema binrio em que cada qual descreve uma rbita circular em torno do centro de massa comum. Sobre tal sistema so feitas as seguintes afirmaes: I. O perodo de revoluo o mesmo para as duas estrelas. II. Esse perodo funo apenas da constante gravitacional, da massa total do sistema e da distncia entre ambas as estrelas. III. Sendo R1 e R2 os vetores posio que unem o centro de massa dos sistemas aos respectivos centros de massa das estrelas, tanto R1 como R2 varrem reas de mesma magnitude num mesmo intervalo de tempo. Assinale a alternativa correta.

(ITA - 2016 - 2 FASE) Na ausncia da gravidade e no vcuo, encontram-se trs esferas condutoras alinhadas, A, B e C, de mesmo raio e de massas respectivamente iguais a m, m e 2m. Inicialmente B e C encontram-se descarregadas e em repouso, e a esfera A, com carga eltrica Q, lanada contra a intermediria B com uma certa velocidade v. Supondo que todos movimentos ocorram ao longo de uma mesma reta, que as massas sejam grandes o suficiente para se desprezar as foras coulombianas e ainda que todas as colises sejam elsticas, Determine a carga eltrica de cada esfera aps todas as colises possveis.

(ITA - 2016 - 1 FASE) Um cubo de peso P1, construdo com um material cuja densidade 1, dispe de uma regio vazia em seu interior e, quando inteiramente imerso em um lquido de densidade 2, seu peso reduz-se a P2. Assinale a expresso com o volume da regio vazia deste cubo.

(ITA - 2016 - 1 FASE) Um pndulo simples composto por uma massa presa a um fio metlico de peso desprezvel. A figura registra medidas do tempo T em segundos, para 10 oscilaes completas e seguidas do pndulo ocorridas ao longo das horas do dia, t. Considerando que neste dia houve uma variao trmica total de 20◦C, assinale o valor do coeficiente de dilatao trmica do fio deste pndulo.

(ITA - 2016 - 1 FASE) Um pndulo simples oscila com uma amplitude mxima de 60◦ em relao vertical, momento em que a tenso no cabo de 10 N. Assinale a opo com o valor da tenso no ponto em que ele atinge sua velocidade mxima.

(ITA - 2016 - 1 FASE) Um lquido condutor (metal fundido) flui no interior de duas chapas metlicas paralelas, interdistantes de 2,0 cm, formando um capacitor plano, conforme a figura. Toda essa regio interna est submetida a um campo homogneo de induo magntica de 0,01 T, paralelo aos planos das chapas, atuando perpendicularmente direo da velocidade do escoamento. Assinale a opo com o mdulo dessa velocidade quando a diferena de potencial medida entre as placas for de 0,40 mV.

(ITA - 2016 - 1 FASE) Um estudante usa um tubo de Pitot esquematizado na figura para medir a velocidade do ar em um tnel de vento. A densidade do ar igual a 1,2 kg/m3 e a densidade do lquido 1,2104 kg/m3 , sendo h = 10 cm. Nessas condies a velocidade do ar aproximadamente igual a:

(ITA - 2016 - 1 FASE) Balo com gs Hlio inicialmente a 27◦C de temperatura e presso de 1,0 atm, as mesmas do ar externo, sobe at o topo de uma montanha, quando o gs se resfria a 23◦C e sua presso reduz-se a 0,33 de atm, tambm as mesmas do ar externo. Considerando invarivel a acelerao da gravidade na subida, a razo entre as foras de empuxo que atuam no balo nestas duas posies :

(ITA - 2016 - 1 FASE) Um corpo flutua estavelmente em um tanque contendo dois lquidos imiscveis, um com o dobro da densidade do outro, de tal forma que as interfaces lquido/lquido e lquido/ar dividem o volume do corpo exatamente em trs partes iguais. Sendo completamente removido o lquido mais leve, qual proporo do volume do corpo permanece imerso no lquido restante?