Questões de Física - ITA 2017 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2017 - 1 FASE) Ondas gravitacionais foram previstas por Einstein em 1916 e diretamente detectadas pela primeira vez em 2015. Sob determinadas condies, um sistema girando com velocidade angular irradia tais ondas com potncia proporcional a em que G a constante de gravitao universal; c, a velocidade da luz e Q, uma grandeza que tem unidade em kg.m2. Assinale a opo correta.

(ITA - 2017 - 2 FASE) Em queda livre a partir do repouso, um im atravessa longitudinalmente o interior de um tubo de plstico, sem tocar-lhe as paredes, durante um intervalo de tempo t. Caso este tubo fosse de metal, o tempo para essa travessia seria maior, igual ou menor que t? Justifique sua resposta.

(ITA - 2017 - 2 FASE) Suponha que a atmosfera de Vnus seja composta dos gases CO2, N2, Ar, Ne e He, em equilbrio trmico a uma temperatura T = 735 K. a) Determine a razo entre a velocidade quadrtica mdia das molculas de cada gs e a velocidade de escape nesse planeta. b) Que concluso pode ser obtida sobre a provvel concentrao desses gases nessa atmosfera? Obs.: Considere Vnus com o raio igual ao da Terra e a massa igual a 0,810 vezes a desta.

(ITA - 2017 - 1 FASE) Um basto rgido e uniforme, de comprimento L, toca os pinos P e Q fixados numa parede vertical, interdistantes de a, conforme a figura. O coeficiente de atrito entre cada pino e o basto , e o ngulo deste com a horizontal . Assinale a condio em que se torna possvel o equilbrio esttico do basto.

(ITA - 2017 - 2 FASE) De uma plancie horizontal, duas partculas so lanadas de posies opostas perfazendo trajetrias num mesmo plano vertical e se chocando elasticamente no ponto de sua altitude mxima a mesma para ambas. A primeira partcula lanada a 30e aterriza a 90, tambm em relao ao solo, a uma distncia L de seu lanamento. A segunda lanada a 60o em relao ao solo. Desprezando a resistncia do ar, determine: a) a relao entre as massas das partculas, b) a distncia entre os pontos de lanamento e c) a distncia horizontal percorrida pela segunda partcula.

(ITA - 2017 - 1 FASE) Na figura, o vago move-se a partir do repouso sob a ao de uma acelerao a constante. Em decorrncia, desliza para trs o pequeno bloco apoiado em seu piso de coeficiente de atrito . No instante em que o bloco percorrer a distncia L, a velocidade do bloco, em relao a um referencial externo, ser igual a

(ITA - 2017 - 1 FASE) Carregada com um potencial de 100 V, flutua no ar uma bolha de sabo condutora de eletricidade, de 10 cm de raio e 3,3106 cm de espessura. Sendo a capacitncia de uma esfera condutora no ar proporcional ao seu raio, assinale o potencial eltrico da gota esfrica formada aps a bolha estourar.

(ITA - 2017 - 2 FASE) Duas cordas de mesmo comprimento, de densidades lineares e tendo a primeira o dobro da massa da outra, so interconectadas formando uma corda nica afixada em anteparos interdistantes de l. Dois pulsos propagam-se ao mesmo tempo em sentidos opostos nessa corda. Determine o instante e a posio em que os pulsos se encontram sabendo que a corda est submetida a uma tenso T.

(ITA - 2017 - 1 FASE) Considere um automvel com trao dianteira movendo-se aceleradamente para a frente. As rodas dianteiras e traseiras sofrem foras de atrito respectivamente para:

(ITA - 2017 - 2 FASE) Dispondo de at 5 resistncias R, monte um circuito no interior da caixa da figura, tal que a) com uma bateria de tenso V entre os terminais AB, um voltmetro entre os terminais CD mede uma diferena de potencial V/2, e b) com essa bateria entre os terminais CD, um ampermetro entre os terminais AB mede uma corrente igual a V/3R.

(ITA - 2017 - 2 FASE) Mediante um fio inextensvel e de peso desprezvel, a polia da figura suporta esquerda uma massa de 60 kg, e direita, uma massa de 55 kg tendo em cima outra de 5 kg, de formato anelar, estando este conjunto a 1 m acima da massa da esquerda. Num dado instante, por um dispositivo interno, a massa de 5 kg lanada para cima com velocidade v = 10 m/s, aps o que, cai e se choca inelasticamente com a de 55 kg. Determine a altura entre a posio do centro de massa de todo o sistema antes do lanamento e a deste centro logo aps o choque.

(ITA - 2017 - 1 FASE) Na figura, um tubo fino e muito leve, de rea de seo reta S e comprimento a, encontra-se inicialmente cheio de gua de massa M e massa especfica . Graas a uma haste fina e de peso desprezvel, o conjunto forma um pndulo simples de comprimento L medido entre o ponto de suspenso da haste e o centro de massa inicial da gua. Posto a oscilar, no instante inicial comea a pingar gua pela base do tubo a uma taxa constante r = ∆M/∆t. Assinale a expresso da variao temporal do perodo do pndulo.

(ITA - 2017 - 2 FASE) Em equilbrio, o tubo emborcado da figura contm mercrio e ar aprisionado. Com a presso atmosfrica de 760 mmde Hga uma temperatura de 27 C,a altura da coluna de mercrio de 750 mm.Se a presso atmosfrica cai a 740 mmde Hga uma temperatura de 2 C,a coluna de mercrio de 735 mm.Determine o comprimento aparente do tubo.

(ITA - 2017 - 1 FASE) QUESTO ANULADA Na figura, a extremidade de uma haste delgada livre, de massa m uniformemente distribuda, apoia-se sem atrito sobre a massa M do pndulo simples. Considerando o atrito entre a haste e o piso, assinale a razo M/m para que o conjunto permanea em equilbrio esttico. a) b) c) d) e)

(ITA - 2017 - 2 FASE) Deseja-se aquecer uma sala usando uma mquina trmica de potncia P operando conforme o ciclo de Carnot, tendo como fonte de calor o ambiente externo temperatura T1 . A troca de calor atravs das paredes se d a uma taxa k(T2 - T1) em que T2 a temperatura da sala num dado instante e k uma constante com unidade em J/s.K. Pedem-se: a) A temperatura final de equilbrio da sala. b) A nova temperatura de equilbrio caso se troque a mquina trmica por um resistor dissipando a mesma potncia P. c) Entre tais equipamentos, indique qual o mais adequado em termos de consumo de energia. Justifique.