Questões de Física - ITA | Gabarito e resoluções

(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) Num plano horizontal liso, presas cada qual a uma corda de massa desprezvel, as massas m1e m2giram em rbitas circulares de mesma frequncia angular uniforme, respectivamente com raios e. Em certo instante essas massas colidem-se frontal e elasticamente e cada qual volta a perfazer um movimento circular uniforme. Sendo iguais os mdulos das velocidades de m1e m2aps o choque, assinale a relao m2/m1.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Na figura, o tanque em forma de tronco de cone, com 10,0 cmde raio da base, contm gua at o nvel de altura h = 500 cmcom 100 cm de raio da superfcie livre. Removendo-se a tampa da base, a gua comea a escoar e, nesse instante, a presso no nvel a 15,0 cmde altura de

(ITA - 2018 - 1 FASE) Com um certo material, cujas camadas atmicas interdistam de uma distncia d, interage um feixe de radiao que detectado em um ngulo conforme a figura. Tal experimento realizado em duas situaes: (I) o feixe de raios X monocromticos, com sua intensidade de radiao medida por um detector, resultando numa distribuio de intensidade em funo de ,com valor mximo para ,e (II) o feixe composto por eltrons monoenergticos, com a contagem do nmero de eltrons por segundo para cada ngulo medido, resultando no seu valor mximo para .Assinale a opo com possveis mudanas que implicam a alterao simultnea dos ngulos emedidos.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Dois fios longos de comprimento Lconduzem correntes iguais, I. O primeiro fio fixo no eixo x do sistema de referncia enquanto o segundo gira lentamente com frequncia angular w num plano paralelo ao plano xy,com seu ponto mdio fixo em z = d, sendo d 0. Supondo que os dois fios sejam paralelos com correntes no mesmo sentido em t = 0,e definindo ,assinale a opo com a figura que melhor representa a dependncia temporal da fora F que o fio fixo exerce sobre o outro.

(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) Uma haste vertical de comprimento L, sem peso, presa a uma articulao T e dispe em sua extremidade de uma pequena massa m que, conforme a figura, toca levemente a quina de um bloco de massa M. Aps uma pequena perturbao, o sistema movimenta-se para a direita. A massa m perde o contato com M no momento em que a haste perfaz um ngulo de com a horizontal. Desconsiderando atritos, assinale a velocidade final do bloco.

(ITA - 2018 - 1 FASE) A partir de um mesmo ponto a uma certa altura do solo, uma partcula lanada sequencialmente em trs condies diferentes, mas sempre com a mesma velocidade inicial horizontal v0.O primeiro lanamento feito no vcuo e o segundo, na atmosfera com ar em repouso. O terceiro feito na atmosfera com ar em movimento cuja velocidade em relao ao solo igual em mdulo, direo e sentido velocidade v0.Para os trs lanamentos, designando-se respectivamente de t1, t2 e t3 os tempos de queda da partcula e de v1, v2 e v3 os mdulos de suas respectivas velocidades ao atingir o solo, assinale a alternativa correta.

(ITA - 2018 - 1 FASE) No livro Teoria do Calor (1871), Maxwell, escreveu referindo-se a um recipiente cheio de ar: ... iniciando com uma temperatura uniforme, vamos supor que um recipiente dividido em duas partes por uma divisria na qual existe um pequeno orifcio, e que um ser que pode ver as molculas individualmente abre e fecha esse orifcio de tal modo que permite somente a passagem de molculas rpidas de A para B e somente as lentas de B para A. Assim, sem realizao de trabalho, ele aumentar a temperatura de B e diminuir a temperatura de A em contradio com.... Assinale a opo que melhor completa o texto de Maxwell.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Os pontos no grfico indicam a velocidade instantnea, quilmetro a quilmetro, de um carro em movimento retilneo. Por sua vez, o computador de bordo do carro calcula a velocidade mdia dos ltimos 9kmpor ele percorridos. Ento, a curva que melhor representa a velocidade mdia indicada no computador de bordo entre os quilmetros 11e 20

(ITA - 2018 - 1 FASE) Trs molas idnticas, de massas desprezveis e comprimentos naturais, so dispostas verticalmente entre o solo e o teto a de altura. Conforme a figura, entre tais molas so fixadas duas massas pontuais iguais. Na situao inicial de equilbrio, retira-se a mola inferior (ligada ao solo) resultando no deslocamento da massa superior de uma distncia d1 para baixo, e da inferior, de uma distncia d2tambm para baixo, alcanando-se nova posio de equilbrio. Assinale a razo d2/d1.

(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 espelhos esfricos interdistantes de 50cmum cncavo, E1, e outro convexo, E2,so dispostos coaxialmente tendo a mesma distncia focal de 16 cm. Uma vela colocada diante dos espelhos perpendicularmente ao eixo principal, de modo que suas primeiras imagens conjugadas por E1 e E2tenham o mesmo tamanho. Assinale a opo com as respectivas distncias, em cm, da vela aos espelhos E1 e E2.