Questões de Física - ITA 2018 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2018 - 1 FASE) Considere uma estrela de nutrons com densidade mdia de 5 x1014 g/cm3,sendo que sua frequncia de vibrao radialv funo do seu raio R, de sua massa m e da constante da gravitao universal G. Sabe-se quev dada por uma expresso monomial, em que a constanteadimensional de proporcionalidade vale aproximadamente 1. Ento o valor de v da ordem de

(ITA - 2018 - 2 FASE) Uma prancha homognea de massa m sustentada por dois roletes, interdistantes de, que giram rapidamente em sentidos opostos, conforme a figura. Inicialmente o centro de massa da prancha dista x da linha intermediria entre os roletes. Sendoo coeficiente de atrito cintico entre os roletes e a prancha, determine a posio do centro de massa da prancha em funo do tempo.

(ITA - 2018 - 2 FASE) Uma esfera slida e homognea de volume V e massa especficarepousa totalmente imersa na interface entre dois lquidos imiscveis. O lquido de cima tem massa especficae o de baixo,, tal que. Determine a frao imersa no lquido superior do volume da esfera.

(ITA - 2018 - 2 FASE) Dois capacitores em paralelo de igual capacitncia C esto ligados a uma fonte cuja diferena de potencial U. A seguir, com essa fonte desligada, introduz-se um dieltrico de constante dieltrica k num dos capacitores, ocupando todo o espao entre suas placas. Calcule: a) a carga livre que flui de um capacitor para outro; b) a nova diferena de potencial entre as placas dos capacitores; c) a variao da energia total dos capacitores entre as duas situaes.

(ITA - 2018 - 2 FASE) Seja um cometa numa rbita elptica com as distncias do aflio, ra, e perilio, rp. Com o Sol num dos focos como origem de um sistema de coordenadas polares, a equao que descreve o mdulo do vetor posio r em funo do ngulomedido a partir do perilio , em queeso constantes, sendo. Expresse a excentricidade e, a constantee o perodo da rbita em funo de ra e rp.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Em queixa polcia, um msico depe ter sido quase atropelado por um carro, tendo distinguido o som em Mi da buzina na aproximao do carro e em R, no seu afastamento. Ento, com base no fato de ser de 10/9 a relao das frequncias , a percia tcnica conclui que a velocidade do carro, em km/h, deve ter sido aproximadamente de

(ITA - 2018 - 2 FASE) Na figura, os dois trens se aproximam, um com velocidade constante v1 = 108 km/h e o outro com velocidade tambmconstante v2 = 144 km/h. Considere os trens condutores perfeitos e os trilhos interdistantes de d = 2,0 m, com resistncia eltrica por unidade de comprimento igual a. Sabendo que em t = 0 os trens esto a 10 km de distncia entre si e que o componente vertical local do campo magntico da Terra , determine a corrente nos trilhos em funo do tempo.

(ITA - 2018 - 2 FASE) Contando com um prisma e um contador de nmero de ftons por segundo, deseja-se medir a temperatura de uma estrela com base no seu espectro eletromagntico obtido por meio de um telescpio. a) Projete esquematicamente esse experimento representando o prisma como um tringulo e o contador de ftons por segundo como um quadrado. b) Explique os conceitos usados em (a) para obter a temperatura da estrela.

(ITA - 2018 - 2 FASE) No circuito abaixo os medidores de corrente e de tenso eltrica possuem resistncia interna. Sabendo-se que a fonte fornece a ddp U, o voltmetro mede 4,0 V, o ampermetro mede 1,0 A e que os valores das resistncias R1, R2 e R3 esto indicadas na figura, calcule o valor da resistncia interna do voltmetro.

(ITA - 2018 - 2 FASE) Na figura, presa a um fio de comprimento de 1,0 m,uma massa de 1,0 kggira com uma certa velocidade angular num plano vertical sob a ao da gravidade, com eixo de rotao a h = 6,0 mdo piso. Determine a velocidade angular mnima dessa massa para a ruptura do fio que suporta no mximo a trao de 46 N,bem como a distncia ao ponto P do ponto em que, nesse caso, a massa tocar o solo.

(ITA - 2018 - 2 FASE) Um tomo de Hidrognio emite um fton de energia 2,55 eV na transio entre dois estados estacionrios. A razo entre as velocidades dos eltrons nesses dois estados 1/2. Determine a energia potencial do eltron no estado final desse tomo, sabendo que energia total no estado n e o raio , em que o raio de Bohr e n = 1, 2, 3, ...

(ITA - 2018 - 2 FASE) A figura mostra um fio por onde passa uma corrente l conectado a uma espira circular de raio a. A semicircunferncia superior tem resistncia igual a 2 R e a inferior, igual a R. Encontre a expresso para o campo magntico no centro da espira em termos da corrente l.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Um pndulo simples de massa m e haste rgida de comprimento h articulado em torno de um ponto e solto de uma posio vertical, conforme a Figura 1. Devido gravidade, o pndulo gira atingindo uma membrana ligada a um tubo aberto em uma das extremidades, de comprimento L e rea da seo transversal S (Figura 2). Aps a coliso de reduzida durao, ,o pndulo recua atingindo um ngulo mximo (Figura 3). Sejam a densidade de equilbrio do ar e c a velocidade do som. Supondo que energia tenha sido transferida somente para a harmnica fundamental da onda sonora plana no tubo, assinale a opo com a amplitude da oscilao das partculas do ar.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Dois recipientes Ae Bde respectivos volumes VAe VB=VAconstantes, contm um gs ideal e so conectados por um tubo fino com vlvula que regula a passagem do gs, conforme a figura. Inicialmente o gs em A est na temperatura TAsob presso PAe em B,na temperatura TBsob presso PB.A vlvula ento aberta at que as presses finais PAfe PBfalcancem a proporo PAf/PBf =,mantendo as temperaturas nos seus valores iniciais. Assinale a opo com a expresso de PAf.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Numa quadra de volei de 18 mde comprimento, com rede de 2,24 m de altura, uma atleta solitria faz um saque com a bola bem em cima da linha de fundo, a 3,0 mde altura, num ngulo de 15 com a horizontal, conforme a figura, com trajetria num plano perpendicular rede. Desprezando o atrito, pode-se dizer que, com 12 m/sde velocidade inicial, a bola