Questões de Física - ITA 2024 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2024) Ao redor de uma carga eltrica Q, localizada no ponto (0, R/2), existe uma casca metlica aterrada de raio R e com centro localizado na origem do sistema de coordenadas, conforme ilustrado na figura. A respeito dessa situao fsica, so feitas as seguintes afirmaes. I. O campo eltrico no exterior da casca metlica nulo. II. A carga eltrica induzida na casca metlica igual a -Q. III. O campo eltrico no ponto (0,3R/4) mais intenso do que o campo eltrico no ponto (0,R/4). Assinale a alternativa que contm todas as afirmaes corretas com respeito ao sistema descrito.

(ITA - 2024) Um painel solar um gerador eltrico capaz de converter energia luminosa em energia eltrica. Uma vez exposto luz solar, processos fsicos geram uma diferena de potencial eltrico capaz de gerar corrente eltrica. Uma curva caracterstica I V de um dispositivo como esse fornecida abaixo. Faa o que se pede nos itens a seguir. a) Obtenha a fora eletromotriz do painel solar. b) Determine a corrente eltrica gerada pela clula solar quando seus terminais so ligados por resistncias de 2,5, 5 e 10, respectivamente. Descreva o procedimento usado para chegar resposta. c) Faa um esboo do grfico da potncia eltrica P fornecida pela clula solar em funo da tenso V entre os terminais do gerador. Indique os pontos de potncia nula e se h algum ponto de operao de potncia mxima.

(ITA - 2024) Em um acelerador cclotron uma partcula 1 carregada com carga q, massa m0 e energia cintica K, submetida a um campo magntico , percorre uma trajetria curvilnea de raio r1 em um plano xy. No mesmo acelerador, uma partcula 2 carregada com carga 2q, massa 2m0 e energia cintica 4K, submetida ao mesmo campo magntico, percorre outra trajetria curvilnea de raio r2. Considerando efeitos relativsticos, estime a razo r2/r1 em termos das energia cintica K, massa m0 e velocidade da luz c. Dado: No referencial do acelerador, a expresso equivalente resultante centrpeta no contexto da mecnica relativstica , onde p o momento relativstico, o fator de Lorentz e r o raio da trajetria circular.

QUESTO ANULADA!! (ITA - 2024) Um prton com posio inicial x = R e velocidade inicial na direo adentra uma regio ( x 0 e y 0) onde atua um campo magntico perpendicular ao plano xy, conforme mostra a figura. Considere que logo aps acessar esta regio a trajetria do prton apresenta um raio de curvatura R(L / 2 R L) e que um detetor suficientemente estreito posicionado para sua contagem em y = L/2. Determine a posio em x que o detetor deve estar para a contagem deste prton. a) b) 0 c) d) e) QUESTO ANULADA!!

(ITA - 2024) Uma sonda composta por um conjunto de m espiras de raior colocada no interior de um solenoide de n espiras circulares e comprimento L. O solenoide conectado a um circuito C composto por uma fonte de tenso varivel U e um resistor de resistncia eltrica R. A tenso da fonte cresce linearmente com o tempo t, conforme a relao: , A sonda conectada a um voltmetro e orientada de modo que o eixo axial de suas espiras seja paralelo ao campo magntico. Considere que R muito maior do que a resistncia/impedncia proporcionada pelo solenoide e que a permeabilidade magntica do interior do solenoide 0. A magnitude da tenso medida pelo voltmetro :

(ITA - 2024) Um foguete de 700 m de comprimento se afasta de uma estao espacial a uma velocidade de . Em cada extremo do foguete h um emissor de ondas de rdio que, para um observador no foguete, emitem pulsos simultneos. Determine o intervalo temporal entre as emisses dos sinais observado por um astronauta na estao espacial.

(ITA - 2024) Um microscpio ptico, formado por duas lentes convergentes, utilizado para observar uma amostra biolgica em laboratrio. A lente objetiva tem uma distncia focal de 5 mm, enquanto a ocular tem uma distncia focal de 70 mm. A distncia entre a objetiva e a ocular ajustada para 190 mm. Sabendo quea amostra encontra-se a 5,2 mm da lente objetiva, assinale a alternativa que contm o mdulo do aumento linear do microscpio descrito.