Questões de Física - ITA 1995 | Gabarito e resoluções

(Ita 1995) A figura a seguir ilustra um carrinho de massa m percorrendo um trecho de uma montanha russa. Desprezando-se todos os atritos que agem sobre ele e supondo que o carrinho seja abandonado em A, o menor valor de h para que o carrinho efetue a trajetória completa é:

(Ita 1995) Um pingo de chuva de massa 5,0 × 10-5 kg cai com velocidade constante de uma altitude de 120 m, sem que sua massa varie, num local onde a aceleração da gravidade é 10 m/s². Nessas condições a força de atrito FA do ar sobre a gota e a energia EA dissipada durante a queda são respectivamente:

(Ita 1995) Um pêndulo simples no interior de um avião tem a extremidade superior do fio fixa no teto. Quando o avião está parado o pêndulo fica na posição vertical. Durante a corrida para a decolagem a aceleração a do avião foi constante e o pêndulo fez um ângulo  com a vertical. Sendo g a aceleração da gravidade, a relação entre a,  e g é:

(Ita 1995) Você é convidado a projetar uma ponte metálica, cujo comprimento será de 2,0 km. Considerando os efeitos de contração e expansão térmica para temperaturas no intervalo de - 40 ºF a 110 ºF e que o coeficiente de dilatação linear do metal é de 12 × 10-6 ºC-1, qual a máxima variação esperada no comprimento da ponte? (O coeficiente de dilatação linear é constante no intervalo de temperatura considerado).

(Ita 1995) Se duas barras, uma de alumínio com comprimento L1 e coeficiente de dilatação térmica 1 = 2,30 × 10-5 ºC-1 e outra de aço com comprimento L2 > L1 e coeficiente de dilatação térmica 2 = 1,10 × 10-5 ºC-1, apresentam uma diferença em seus comprimentos a 0 ºC, de 1000 mm e essa diferença se mantém constante com a variação da temperatura, podemos concluir que os comprimentos L1 e L2 são a 0 ºC:

(Ita 1995) Um projétil de massa m = 5,00 g atinge perpendicularmente uma parede com velocidade V = 400 m/s e penetra 10,0 cm na direção do movimento. (Considere constante a desaceleração do projétil na parede).

(Ita 1995) Dois blocos de massas m1 = 3,0 kg e m2 = 5,0 kg deslizam sobre um plano, inclinado de 60° com relação à horizontal, encostados um no outro com o bloco 1 acima do bloco 2. Os coeficientes de atrito cinético entre o plano inclinado e os blocos são μ1C = 0,4 e μ2C = 0,6 respectivamente, para os blocos 1 e 2. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, a aceleração a1 do bloco 1 e a força F12 que o bloco 1 exerce sobre o bloco 2 são, respectivamente:

(Ita 1995) A figura adiante mostra um tubo cilndrico com seco transversal constante dereaS = 1,0 10-2 m2 aberto nas duas extremidades para a atmosfera cuja presso PA = 1,0 105Pa. Uma certa quantidade de gs ideal est aprisionada entre dois pistes A e B que semovem sem atrito. A massa do pisto A desprezvel e a do pisto B M. O pisto B estapoiado numa mola de constante k = 2,5 103 N/m e a acelerao da gravidade g = 10 m/s2.Inicialmente, a distncia de equilbrio entre os pistes de 0,50 m. Uma massa de 25 kg colocada vagarosamente sobre A, mantendo-se constante a temperatura. O deslocamento dopisto A para baixo, at a nova posio de equilbrio ser:

(Ita 1995) Um avio voa numa altitude e velocidade de mdulos constantes, numa trajetria circular de raio R, cujo centro coincide com o pico de uma montanha onde est instalado um canho. A velocidade tangencial do avio de 200 m/s e a componente horizontal da velocidade da bala do canho de 800 m/s. Desprezando-se efeitos de atrito e movimento da Terra e admitindo que o canho est direcionado de forma a compensar o efeito da atrao gravitacional, para atingir o avio, no instante do disparo o canho dever estar apontado para um ponto frente do mesmo situado a:

(ITA 1995) Todo caador, ao atirar com um rifle, mantm a arma firmemente apertada contra o ombro evitando assim o coice da mesma. Considere que a massa do atirador 95,0 kg, a massa do rifle 5,00 kg e a massa do projtil 15,0 g a qual disparada a uma velocidade de 3,00 104 cm/s. Nestas condies, a velocidade de recuo do rifle (Vr) quando se segura muito frouxamente a arma e a velocidade de recuo do atirador (Va) quando ele mantm a arma firmemente apoiada no ombro sero, respectivamente:

(ITA 1995) No circuito mostrado na figura adiante a força eletromotriz e sua resistência interna são respectivamente e r. R1 e R2 são duas resistências fixas. Quando o cursor móvel da resistência R se mover para A, a corrente i1 em R1 e a corrente i2 em R2 variam da seguinte forma:

(Ita 1995) Num recipiente temos dois lquidos no miscveis com massas especficas 1 2. Um objeto de volume V e massa especfica sendo 1 2 fica em equilbrio com umaparte em contato com o lquido 1 e outra com o lquido 2 como mostra a figura adiante. Osvolumes V1 e V2 das partes do objeto que ficam imersos em 1 e 2 so, respectivamente:

(Ita 1995) Um recipiente formado de duas partes cilndricas sem fundo, de massa m = 1,00 kg, cujas dimenses esto representadas na figura adiante, encontra-se sobre uma mesa lisacom sua extremidade inferior bem ajustada superfcie da mesma. Coloca-se um lquido norecipiente e quando o nvel do mesmo atinge uma altura h = 0,050 m, o recipiente sob a aodo lquido se levanta. A massa especfica desse lquido :

(Ita 1995) Um objeto tem altura h0 = 20 cm e est situado a uma distncia d0 = 30 cm de uma lente. Esse objeto produz uma imagem virtual de altura hi = 4,0 cm. A distncia da imagem lente, a distncia focal e o tipo da lente so respectivamente:

(ITA 1995) No circuito representado na figura adiante, o capacitor está inicialmente descarregado. Quando a chave é ligada, uma corrente flui pelo circuito até carregar totalmente o capacitor. Podemos afirmar que: