Questões de Física - ITA | Gabarito e resoluções

(ITA - 2008 - 1a Fase) Uma partcula P1 de dimenses desprezveis oscila em movimento harmnico simples ao longo de uma reta com perodo de 8/3 s e amplitude a. Uma segunda partcula, P2, semelhante a P1, oscila de modo idntico numa reta muito prxima e paralela primeira, porm com atraso de /12 rad em relao a P1. Qual a distncia que separa P1 de P2, 8/9 s depois de P2 passar por um ponto de mximo deslocamento?

(ITA - 2008 - 1a Fase) Uma corrente eltrica passa por um fio longo, (L) coincidente com o eixo y no sentido negativo. Uma outra corrente de mesma intensidade passa por outro fio longo, (M), coincidente com o eixo x no sentido negativo, conforme mostra a figura. O par de quadrantes nos quais as correntes produzem campos magnticos em sentidos opostos entre si

(ITA - 2008 - 2 FASE)Considere o transformador da figura, onde Vp a tenso no primrio, Vs a tenso no secundrio, R um resistor, N1 e N2 so o nmero de espiras no primrio e secundrio, respectivamente, e S uma chave. Quando a chave fechada, qual deve ser a corrente Ip no primrio?

(ITA - 2008 - 1a Fase) Considere uma espira retangular de lados a e b percorrida por uma corrente I, cujo plano da espira paralelo a um campo magntico B. Sabe-se que o mdulo do torque sobre essa espira dado por = I B a b. Supondo que a mesma espira possa assumir qualquer outra forma geomtrica, indique o valor mximo possvel que se consegue para o torque.

(ITA - 2008 - 1a Fase) Um eltron e um psitron, de massa m = 9,11 10-31 kg, cada qual com energiacintica de 1,20 MeV e mesma quantidade de movimento, colidem entre si em sentidosopostos. Neste processo colisional as partculas aniquilam-se, produzindo dois ftons 1 e 2. Sendo dados: constante de Planck h = 6,63 10-34 J.s; velocidade da luz c = 3,00 108 m/s; 1eV = 1,6 10-19 J; 1 femtometro = 1 fm = 1 10-15 m, indique os respectivos valores de energiaE e do comprimento de onda dos ftons.

(ITA - 2008 - 2 FASE)Foi Ren Descartes em 1637 o primeiro a discutir claramente a formao do arco-ris. Ele escreveu: Considerando que esse arco-ris aparece no apenas no cu, mas tambm no ar perto de ns, sempre que haja gotas de gua iluminadas pelo sol, como podemos ver em certas fontes, eu imediatamente entendi que isso acontece devido apenas ao caminho que os raios de luz traam nessas gotas e atingem nossos olhos. Ainda mais, sabendo que as gotas so redondas, como fora anteriormente provado e, mesmo que sejam grandes ou pequenas, a aparncia do arco-iris no muda de forma nenhuma, tive a idia de considerar uma bem grande, para que pudesse examinar melhor... Ele ento apresentou a figura onde esto representadas as trajetrias para os arco-ris primrio e secundrio. Determinar o ngulo entre o raio incidente na gota, AB, e o incidente no olho do observador, DE, no caso do arco-ris primrio, em termos do ngulo de incidncia, e do ndice de refrao da gua na. Considere o ndice de refrao do ar n = 1.

(ITA - 2008 - 1a Fase) A figura mostra uma bobina com 80 espiras de 0,5 m2 de rea e 40 de resistncia. Uma induo magntica de 4 teslas inicialmente aplicada ao longo do plano da bobina. Esta ento girada de modo que seu plano perfaa um ngulo de 30 em relao posio inicial. Nesse caso, qual o valor da carga eltrica que deve fluir pela bobina?

(ITA - 2008 - 1a Fase) A figura mostra um circuito formado por uma barra fixa FGHJ e uma barra mvel MN, imerso num campo magntico perpendicular ao plano desse circuito. Considerando desprezvel o atrito entre as barras e tambm que o circuito seja alimentado por um gerador de corrente constante I, o que deve acontecer com a barra mvel MN?

(ITA - 2008 - 1a Fase) Na figura, um bloco sobe um plano inclinado, com velocidade inicial V0. Considere o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfcie. Indique a sua velocidade na descida ao passar pela posio inicial.

(ITA - 2008 - 1a Fase) Na figura, um gato de massa m encontra-se parado prximo a uma das extremidades de uma prancha de massa M que flutua em repouso na superfcie de um lago. A seguir, o gato salta e alcana uma nova posio na prancha, distncia L. Desprezando o atrito entre a gua e a prancha, sendo o ngulo entre a velocidade inicial do gato, que desconhecida, e a horizontal, e g a acelerao da gravidade, indique qual deve ser a velocidade u de deslocamento da prancha logo aps o salto.

(ITA - 2008 - 1a Fase) Um aro de 1 kg de massa encontra-se preso a uma mola de massa desprezvel, constante elstica k = 10 N/m e comprimento inicial L0 = 1 m quando no distendida, afixada no ponto O. A figura mostra o aro numa posio P em uma barra horizontal fixa ao longo da qual o aro pode deslizar sem atrito. Soltando o aro do ponto P, qual deve ser sua velocidade, em m/s, ao alcanar o ponto T, a 2 m de distncia?

(ITA - 2008 - 1a Fase) No estudo de ondas que se propagam em meios elsticos, a impedncia caracterstica de um material dada pelo produto da sua densidade pela velocidade da onda nesse material, ou seja, z = v . Sabe-se, tambm, que uma onda de amplitude a1 , que se propaga em um meio 1 ao penetrar em uma outra regio, de meio 2, origina ondas, refletida e transmitida, cuja amplitudes so, respectivamente: Num fio, sob tenso , a velocidade da onda nesse meio dada por . Considere agora o caso de uma onda que se propaga num fio de densidade linear (meio 1) e penetra num trecho desse fio em que a densidade linear muda para 4 (meio 2). Indique a figura que representa corretamente as ondas refletidas (r) e transmitida (t).

(ITA - 2008 - 1a Fase) Indique a opo que explicita o representado pelo grfico da figura:

[ITA - 1 FASE - 2008] Numa brincadeira de aventura, o garoto (de massa M) lana-se por uma corda amarrada num galho de rvore num ponto de altura L acima do gatinho (de massa m) da figura, que pretende resgatar. Sendo g a acelerao da gravidade e H a altura da plataforma de onde se lana, indique o valor da tenso na corda, imediatamente aps o garoto apanhar o gato para aterris-lo na outra margem do lago.

(ITA - 2008 - 1a Fase) Um feixe de luz composto de luzes de comprimentos de onda 1 e 2, sendo 1 15% maior que 2. Esse feixe de luz incide perpendicularmente num anteparo com dois pequenos orifcios, separados entre si por uma distncia d. A luz que sai dos orifcios projetada num segundo anteparo, onde se observa uma figura de interferncia. Pode-se afirmar ento, que