Questões de Física - ITA 2022 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2022 - 1 Fase) Um pesquisador mergulha uma lmina bimetlica de lato e ferro de 5cm de comprimento, 0,3 mm de espessura e perfeitamente plana a 20Cem um fludo para estimar a sua temperatura. A extremina inferior mantida fixa e sempre vertical. A lmina bimetlica encontra-se distncia d=20,0 cm de uma das paredes do recipiente, atravessada pelo feixe no ponto P1. O laser reflete na extremidade da lmina bimetlica e volta a incidir sobre a mesma parede no ponto P2 distnte de L= 11,4 cm do ponto P1. As lminas superpostas tm a mesma espessura, o coeficiente de dilatao linear do lato igual a a1 = 18 x 10-6k-1 e do ferro igual a a2 = 2x 10-6k-1. Assinale a alternativa que apresenta o intervalo contendo a melhor estimativa da temperatura da temperatura do fluido.

(ITA - 2022 - 1 fase) Muitos instrumentos musicais, como o piano, geram sons a partir da excitao de cordascom extremidades fixas. Ao pressionar uma tecla do piano, um dispositivo mecnico percute uma corda tensionada, produzindo uma onda sonora. O som produzido pelo piano em um determinado instante de tempo captado e a sua decomposio espectral fornecida no grfico a seguir, respeito do qual so feitas trs sentenas: I Para gerar um espectro sonoro dessa natureza necessrio acionar 5 teclas do piano II A velocidade de propagao de cada nota no ar proporcional sua frequncia caracterstica. III A frequncia fundamental da corda, sujeita a uma tenso T, inversamente proporcional sua densidade linear de massa. Assinale a alternativa correta.

(ITA - 2022 - 2 fase) Considere uma haste condutora mvel de massa me resistncia R sobre trilhos fixos condutores em forma de U, conforme a figura abaixo. Esse sistema est em uma regio com campo magntico uniforme e perpendicular ao plano do trilho. Em um determinado instante, a haste solta do repouso e cai sob a influncia da gravidadede uma fora de resistncia do ar, proporcional sua velocidade,. Considerando que a resistncia da haste muito maior que a resistncia do trilho, faa o que se pede. a) Fornea o diagrama de foras que atuam na haste e indique suas intensidades. b) Determine a velocidade terminal da haste. c) Esboce o grfico da velocidade v(t).

(ITA - 2022 - 1 fase) Uma lente delgada convergente, com distncia focal de 5 cm, alinhada frente de um espelho cncavo, de distnica focal de 2 cm, de forma a compartilhar o mesmo eixo ptico. Seja x = 0 a posio do vrtice do espelho e x = 8 cm a posio da lente. Quais as posies entre os elementos pticos em que se pode colocar um objeto de forma que nenehuma imagem seja formada na regio x 8 cm?

(ITA - 2022 - 2 fase) Uma placa metlica iluminada com radiao de diferentes comprimentos de onda a fim de coletar fotoltrons. Os eltrons emitidos so desacelerados por uma diferena de potencial, e os potenciais de corte para os quais a corrente eltrica deixa de ser detectada para cada comprimento de onda isolado so apresentados na tabela a seguir. (A) Vc(V) 250 37 150 70 110 100 50 235 Faa o que se pede nos itens a seguir. a) Determine, em eV, a funo trabalho da placa metlica. b) Emmseguida, foi utilizada umalmpada de hidrognio para iluminar a mesma placa metlica. Determine de quais saltos qqunticos dos eltrons do tomo dede H possvel obter radiao capaz de emitir ftoeltrons da placa metlica considerada.

(ITA - 2022 - 1 fase) Considere uma montagem de um experimento de dupla fenda de Young, na qual as fendas esto afastadas de d = 2,0 mm e so iluminadas por uma luz azul () e amarela () de mesma intensidade. O padro de difrao resultante projetado sobre um anteparo localizado a 5,0 m das fendas. A que distncia, contada a partir da regio brilhante central, uma franja verde pode ser observada no anteparo.

(ITA - 2022 - 1 fase) Considere o movimento de um objeto de massa m=1,0g, positivamente carregado, com carga q=20C, na presena do campo gravitacional da superfcie terrestre, g, e de um campo eletromagntico dado por: Em que B=1,00T, Ex= 100N/C e Ez= 800N/C. O eixo z corresponde direo vertical para cima. Sabendo que a partcula partiu da origem di sistema de coordenada com velocidade , escrita em termos de suas componentes paralela e perpendicular a, ou seja,sendo e, calcule o tempo necessrio para ela atingir a posio z=1,0m

(ITA - 2022 - 1 fase) Considere um octaedro regular cujos vrtices esto todos ligados por capacitores idnticos de capacitnciaC. Cada par de vrtices, vizinhos ou no, est ligado por um capacitor. Calcule a capacitncia equivalente entre dois vrtices vizinhos do slido.

(ITA - 2022 - 1 fase) Considere um solenoide muito longo com n1voltas por unidade de comprimento e raio a. Situado no lado externo do solenoide, h outro solenoide de comprimento L. com n2voltas por unidade de comprimento e raio b (b a). Metade do solenoide externo possui resistividade1e a outra metade2. Os fios que compem o solenoide possuem uma rea transversalAe seus terminais esto ligados em curto. A corrente que passa pelo solenide interno varia linearmente com o tempo,I = I0t. Desprezando a auto-indutncia dos solenoides, a corrente induzida no solenide externo pode ser escrita por

(ITA - 2022 - 1 Fase) A energia produzida pelo Sol resultante de reaes de fuso nuclear de converso de hidrognio em hlio. So convertidas em radiao eletromagntica a cada segundo 4,3 milhes de toneladas. Essa energia pode ser parcialmente convertida em energia eltrica em painis solares na superfcie da Terra com rendimento de ordem de 25%. Sabendo que a potncia eltrica mdia consumida no Brasil de 54 GW, estime a rea que precisaria ser coberta por painissolares para atender a demanda energtica nacional. Despreze as perdas de armazenamento e transmisso de energia, assim como efeitos da interao entre a luz e a atmosfera.