Questões de Física - ITA 2008 | Gabarito e resoluções

(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

(ITA - 2008 - 1a Fase) A figura 1 mostra um capacitor de placas paralelas com vcuo entre as placas, cuja capacitncia C0 . Num determinado instante, uma placa dieltrica de espessura d/4 e constante dieltrica K colocada entre as placas do capacitor, conforme a figura 2. Tal modificao altera a capacitncia do capacitor para um valor C1. Determine a razo C0/C1.

(ITA - 2008 - 1a Fase) Certa quantidade de oxignio (considerado aqui como gs ideal) ocupa um volume vi a uma temperatura Ti e presso pi. A seguir, toda essa quantidade comprimida, por meio de um processo adiabtico e quase esttico, tendo reduzido o seu volume para vf = vi/2. Indique o valor do trabalho realizado sobre esse gs.

(ITA - 2008 - 2 FASE) De acordo com a Lei de Stefan Boltzmann, o equilbrio da atmosfera terrestre obtido pelo balano energtico entre a energia de radiao do Sol absorvida pela Terra e a reemitida por esta. Considere que a energia fornecida por unidade de tempo pela radiao solar dada por P= A eT4, em que= 5,67 108 W m2K4;A a rea da superfcie do corpo; T a temperatura absoluta, e o parmetro e a emissividade que representa a razo entre a taxa de radiao de uma superfcie particular e a taxa de radiao de uma superfcie de um corpo ideal, com a mesma rea e mesma temperatura. Considere a temperatura mdia da Terra T = 287 K e, nesta situao, e = 1. Sabendo que a emisso de gases responsveis pelo aquecimento global reduz a emissividade, faa uma estimativa de quanto aumentar a temperatura mdia da Terra devido emisso de gases responsveis pelo aquecimento global, se a emissividade diminuir 8%. Considere

(ITA - 2008 - 2 FASE) Um cilindro de dimetro D e altura h repousa sobre um disco que gira num plano horizontal, com velocidade angular . Considere o coeficiente de atrito entre o disco e o cilindro D/h, L a distncia entre o eixo do disco e o eixo do cilindro, e g o mdulo da acelerao da gravidade. O cilindro pode escapar do movimento circular de duas maneiras: por tombamento ou por deslizamento. Mostrar o que ocorrer primeiro, em funo das variveis dadas.

(ITA - 2008 - 2 FASE) Num dos pratos de uma balana que se encontra em equilbrio esttico, uma mosca de massa m est em repouso no fundo de um frasco de massa M. Mostrar em que condies a mosca poder voar dentro do frasco sem que o equilbrio seja afetado.

(ITA - 2008 - 2 FASE)Durante a realizao de um teste, colocou-se 1 litro de gua a 20C no interior de um forno de microondas. Aps permanecer ligado por 20 minutos, restou meio litro de gua. Considere a tenso da rede de 127 V e de 12 A a corrente consumida pelo forno. Calcule o fator de rendimento do forno. Dados: calor de vaporizao da gua Lv = 540 cal/g ; calor especfico da gua C = 1 cal/g C ; 1 caloria = 4,2 joules