Questões de Física - ITA | Gabarito e resoluções

[ITA 2012 - 1 FASE] Um funil que gira com velocidade angular uniforme em torno do seu eixo vertical de simetria apresenta uma superfcie cnica que forma um ngulo com horizontal, conforme a figura. Sobre esta superfcie, uma pequena esfera gira com a mesma velocidade angular mantendo-se a uma distncia d do eixo de rotao. Nestas condies, o perodo de rotao do funil dado por

[ITA 2012 - 1 FASE] Um capacitor de placas paralelas de rea A e de distncia 3h possui duas placas metlicas idnticas, de espessuras h e rea A cada uma. Compare a capacitncia C deste capacitor com a capacitncia C0 que ele teria sem as duas placas metlicas.

[ITA 2012 - 1 FASE] Conforme a figura, um circuito eltrico dispe de uma fonte de tenso de 100 V e de dois resistores, cada qual de 0,50 . Um resistor encontra-se imerso no recipiente contendo 2,0 kg de gua com temperatura inicial de 20C, calor especfico 4,18 kJ/kgC e calor latente de vaporizao 2.230 kJ/kg. Com a chave S fechada, a corrente eltrica do circuito faz com que o resistor imerso dissipe calor, que integralmente absorvido pela gua. Durante o processo, o sistema isolado termicamente e a temperatura da gua permanece sempre homognea. Mantido o resistor imerso durante todo o processo, o tempo necessrio para vaporizar 1,0 kg de gua :

[ITA 2012 - 1 FASE] Uma fonte luminosa uniforme no vrtice de um cone reto tem iluminamento energtico ( fluxo energtico por unidade de rea) HA na rea A da base desse cone. O iluminamento incidente numa seo desse cone que forma ngulo de 30 com a sua base, e de projeo vertical S sobre esta , igual a:

[ITA 2012 - 1 FASE] Alguns tipos de sensores piezorresistivos podem ser usados na confeco de sensores de presso baseados em pontes de Wheatstone. Suponha que o resistor Rx do circuito da figura seja um piezorresistor com variao de resistncia dada por Rx = kp + 10, em que k = 2,0 x 10-4/Pa e p, a presso. Usando este piezorresistor na construo de um sensor para medir presses na faixa de 0,10 atm a 1,0 atm, assinale a faixa de valores do resistor R1 para que a ponte de Wheatstone seja balanceada. So dados: R2 = 20 e R3 = 15.

[ITA 2012 - 1 FASE] Um corpo movimenta-se numa superfcie horizontal sem atrito, a partir do repouso, devido ao contnua de um dispositivo que lhe fornece uma potncia mecnica constante. Sendo v sua velocidade aps certo tempo t, pode-se afirmar que

[ITA - 1 FASE - 2011] Um problema clssico da cinemtica considera objetos que, a partir de certo instante, se movem conjuntamente com velocidade de mdulo constante a partir dos vrtices de um polgono regular, cada qual apontando posio instantnea do objeto vizinho em movimento. A figura mostra a configurao desse movimento mltiplo no caso de um hexgono regular. Considere que o hexgono tinha 10,0 m de lado no instante inicial e que os objetos se movimentam com velocidade de mdulo constante de 2,00 m/s. Aps quanto tempo estes se encontraro e qual dever ser a distncia percorrida por cada um dos seis objetos?

(ITA 2011- 2 fase - Questo 1) Uma barra homognea, articulada no pino O, mantida na posio horizontal por um fio fixado a uma distncia x de O. Como mostra a figura, o fio passa por um conjunto de trs polias que tambm sustentam um bloco de peso P. Desprezando efeitos de atrito e o peso das polias, determine a fora de ao do pino O sobre a barra.

(ITA 2011- 2 fase - Questo 2) Um objeto de massa m projetado no ar a 45do cho horizontal com uma velocidade v. No pice de sua trajetria, este objeto interceptado por um segundo objeto, de massa M e velocidade V , que havia sido projetado verticalmente do cho. Considerando que os dois objetos se colam e desprezando qualquer tipo de resistncia aos movimentos, determine a distncia d do ponto de queda dos objetos em relao ao ponto de lanamento do segundo objeto.

[ITA - 1 FASE - 2011] Um cubo macio homogneo com 4,0 cm de aresta flutua na gua tranquila de uma lagoa, de modo a manter 70% da rea total da sua superfcie em contato com a gua, conforme mostra a figura. A seguir, uma pequena r se acomoda no centro da face superior do cubo e este se afunda mais 0,50 cm na gua. Assinale a opo com os valores aproximados da densidade do cubo e da massa da r, respectivamente.

(ITA 2011- 2 fase - Questo 3) Um pndulo, composto de uma massa M fixada na extremidade de um fioinextensvel de comprimento L, solto de uma posio horizontal. Em dado momento do movimento circular, o fio interceptado por uma barra metlica de dimetro desprezvel, que se encontra a uma distncia x na vertical abaixo do ponto O. Em consequncia, a massa M passa a se movimentar num crculo de raio L x, conforme mostra a figura. Determine a faixa de valores de x para os quais a massa do pndulo alcance o ponto mais alto deste novo crculo.

[ITA - 1 FASE - 2011] Uma pessoa de 80,0 kg deixa-se cair verticalmente de uma ponte amarrada a uma corda elstica de bungee jumping com 16,0 m .de comprimento. Considere que a corda se esticar at 20,0 m de comprimento sob a ao do peso. Suponha que, em todo o trajeto, a pessoa toque continuamente uma vuvuzela, cuja frequncia natural de 235 Hz. Qual(is) (so) a(s) distncia(s) abaixo da ponte em que a pessoa se encontra para que um som de 225 Hz seja percebido por algum parado sobre a ponte?

(ITA 2011- 2 fase - Questo 4) Um bloco, com distribuio homognea de massa, tem o formato de um prisma regular cuja seo transversal um tringulo equiltero. Tendo 0,5 g/cm3 de densidade, tal bloco poder flutuar na gua em qualquer das posies mostradas na figura. Qual das duas posies ser a mais estvel? Justifique sua resposta. Lembrar que o baricentro do tringulo encontra-se a 2/3 da distncia entre um vrtice e seu lado oposto.

[ITA - 1 FASE - 2011] Na fico cientfica A Estrela, de H.G. Wells, um grande asteride passa prximo Terra que, em consequncia, fica com sua nova rbita mais prxima do Sol e tem seu ciclo lunar alterado para 80 dias. Pode-se concluir que, aps o fenmeno, o ano terrestre e a distncia Terra-Lua vo tornar-se, respectivamente,

[ITA - 1 FASE - 2011] Sobre uma mesa sem atrito, uma bola de massa M presa por duas molas alinhadas, de constante de mola k e comprimento natural , fixadas nas extremidades da mesa. Ento, a bola deslocada a uma distncia x na direo perpendicular linha inicial das molas, como mostra a figura, sendo solta a seguir. Obtenha a acelerao da bola, usando a aproximao (1 + a)= 1 + a.