Questões de Física - IME | Gabarito e resoluções

[IME - 2013/2014 - 1a fase] Um cone de base circular, de vrtice V e altura h parcialmente imerso em um lquido de massa especfica , conforme as situaes I e II, apresentadas na figura acima. Em ambas as situaes, o cone est em equilbrio esttico e seu eixo cruza a superfcie do lquido, perpendicularmente, no ponto A. A razo entre o comprimento do segmento e a altura h do cone dada por

[IME - 2013/2014 - 1a fase] Considere um tnel retilneo que atravesse um planeta esfrico ao longo do seu dimetro. O tempo que um ponto material abandonado sobre uma das extremidades do tnel leva para atingir a outra extremidade Dados: constante de gravitao universal: G; massa especfica do planeta: . Considerao: Para efeito de clculo do campo gravitacional, desconsidere a presena do tnel.

[IME - 2013/2014 - 1a fase]Um banhista faz o lanamento horizontal de um objeto na velocidade igual a 53 m/s em direo a uma piscina. Aps tocar a superfcie da gua, o objeto submerge at o fundo da piscina em velocidade horizontal desprezvel. Em seguida, o banhista observa esse objeto em um ngulo de 30 em relao ao horizonte. Admitindo-se que a altura de observao do banhista e do lanamento do objeto so iguais a 1,80 m em relao ao nvel da gua da piscina, a profundidade da piscina, em metros, Dados: (ndice de refrao do ar:ndice de refrao da gua:)

[IME - 2013/2014 - 1a fase] O dispositivo apresentado na figura acima composto por dois cabos condutores conectados a um teto nos pontos a e b. Esses dois cabos sustentam uma barra condutora cd. Entre os pontos a e d, est conectada uma bateria e, entre os pontos a e b, est conectada uma resistncia R. Quando no h objetos sobre a barra, a diferena de potencial 5 V e os cabos possuem comprimento e seo transversal iguais a e , respectivamente. Quando um objeto colocado sobre a barra, o comprimento dos cabos sofre um aumento de 10% e a sua seo transversal sofre uma reduo de 10%. Diante do exposto, o valor da tenso , em volts, aps o objeto ser colocado na balana aproximadamente Dados: Tenso da bateria: Resistncia da barra: Resistncia

[IME - 2013/2014 - 1a fase] Um objeto de 160 g de massa repousa, durante um minuto, sobre a superfcie de uma placa de 30 cm de espessura e, ao final deste experimento, percebe-se que o volume do objeto 1% superior ao inicial. A base da placa mantida em 195C e nota-se que a sua superfcie permanece em 175 C. A frao de energia, em percentagem, efetivamente utilizada para deformar a pea Dados: Condutividade trmica da placa: Calor especfico do objeto: Coeficiente de dilatao linear: rea da placa:

[IME - 2013/2014 - 1a fase]Um gerador elico de dimetro d acionado por uma corrente de ar de velocidade v durante um tempo t na direo frontal turbina. Sabendo-se que a massa especfica do ar e o rendimento do sistema , sua potncia eltrica dada por

[IME - 2013/2014 - 1a fase] A figura acima mostra um bloco de massa m e carga q, preso a uma mola ideal, paralela ao eixo x e de constante elstica K. O bloco encontra-se em equilbrio esttico, sob a ao de um campo eltrico uniforme , um campo magntico uniforme e um campo gravitacional uniforme , todos no plano xy, conforme indicados na figura. Se o bloco for desconectado da mola no ponto P, um observador posicionado no ponto O ver o bloco descrever um movimento curvilneo

[IME - 2013/2014 - 1a fase] Considere duas fontes pontuais localizadas em(0, - a/2)e(0, a/2), sendoo comprimento de onda ea =2.Em coordenadas cartesianas, o lugar geomtrico de todos os pontos onde ocorrem interferncias construtivas de primeira ordem

(IME - 2013/2014) Sobre um trilho sem atrito, uma carga +Q vem deslizando do infinito na velocidade inicial v, aproximando-sede duas cargas fixas de valor -Q. Sabendo que r d, pode-se afirmar que

[IME - 2013/2014 - 1a fase] No circuito da Figura 1, aps o fechamento da chaveCh, o resistorRdissipa uma energia de. Para que essa energia seja dissipada, o capacitorCde100 Fdeve ser carregado completamente pelo circuito da Figura 2, ao ser ligado entre os pontos

[IME- 2012/2013- 2fase] Um corpo de 4 kg est preso a um fio e descreve um movimento circular em um plano perpendicular ao solo. Na posio indicada na figura, ele sofre a ao de uma fora, no plano xy, perpendicular ao seu movimento que o libera do fio, sendo o impulso nesta direo igual a. Determine: a) a variao do vetor momento linear entre o instante em que o corpo liberado do fio e o instante que atinge o solo; b) a coordenada x do ponto onde o corpo atinge o solo. Dados: raio do movimento circular: 6,4 m; velocidade do corpo preso no fio no ponto mais alto: 6 m/s; acelerao da gravidade: 10 m/s.

[IME- 2012/2013- 2fase] Uma partcula de carga +Q e massa m move-se dentro de um tnel estreito no plano xy, sem atrito, sujeita fora provocada pelo campo eltrico (E,0), seguindo a trajetria conforme apresentado na figura acima. Sabe-se que: - a partcula entra no tnel com velocidade (v,0) no ponto de coordenadas (0,0); - a trajetria da partcula forada pelo tnel um quarto de circunferncia de raio R; - no h influncia da fora da gravidade. Ao passar por um ponto genrico dentro do tnel, determine, em funo da abscissa x: a) o mdulo da velocidade da partcula; b) as componentes vx e vy do vetor velocidade da partcula; c) o mdulo da acelerao tangencial da partcula; d) o mdulo da reao normal exercida pela parede do tnel sobre a partcula; e) o raio instantneo da trajetria da partcula imediatamente aps deixar o tnel.

[IME- 2012/2013- 2fase] Uma esfera de gelo de raio R flutua parcialmente imersa em um copo com gua, como mostra a figura acima. Com a finalidade de iluminar uma bolha de ar, tambm esfrica, localizada no centro da esfera de gelo, utilizou-se um feixe luminoso de seo reta circular de rea m2 que incide verticalmente na esfera. Considerando que os raios mais externos do feixe refratado tangenciam a bolha conforme a figura, determine a massa especfica do gelo. Dados: ndice de refrao do ar: 1,0 ndice de refrao do gelo: 1,3 Massa especfica do ar: 1,0 kg/m3 Massa especfica da gua: 103 kg/m3 Volume da calota esfrica: v = 2 .10-2 R3

[IME- 2012/2013- 2fase] Existe um intervalo mnimo de tempo entre dois sons, conhecido como limiar de fuso, para que estes sejam percebidos pelo ouvido humano como sons separados. Um bloco desliza para baixo, a partir do repouso, em um plano inclinado com ressaltos igualmente espaados que produzem rudos. Desprezando o atrito do bloco com o plano inclinado e a fora exercida pelos ressaltos sobre o bloco, determine o limiar de fuso de uma pessoa que escuta um rudo contnuo aps o bloco passar pelo ensimo ressalto. Observao: Despreze o tempo de propagao do som. Dados : ngulo do plano inclinado com a horizontal: ; acelerao da gravidade: g; distncia entre os ressaltos: d.

[IME- 2012/2013- 2fase] A figura acima apresenta uma barra ABC apoiada sem atrito em B. Na extremidade A, um corpo de massa MA preso por um fio. Na extremidade C existe um corpo com carga eltrica negativa Q e massa desprezvel. Abaixo desse corpo se encontram trs cargas eltricas positivas, Q1, Q2 e Q3, em um mesmo plano horizontal, formando um tringulo issceles, onde o lado formado pelas cargas Q1 e Q3 igual ao formado pelas cargas Q2 e Q3. Sabe-se, ainda, que o tringulo formado pelas cargas Q, Q1 e Q2 equiltero de lado igual a m. Determine a distncia EF para que o sistema possa ficar em equilbrio. Dados: massa especfica linear do segmento AB da barra: 1,0 g/cm; massa especfica linear do segmento BC da barra: 1,5 g/cm; segmento AB barra: 50 cm; segmento BC barra: 100 cm; segmento DE: 60 cm; MA = 150 g; │Q│=│Q1│ = │Q2│ = ; acelerao da gravidade: 10 m/s; constante de Coulomb: 9 x N.m/C. Observao: As cargas Q1 e Q2 so fixas e a carga Q3, aps o seu posicionamento, tambm permanecer fixa.