Questões de Física - ITA 2017 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2017 - 2 FASE) Deseja-se aquecer uma sala usando uma mquina trmica de potncia P operando conforme o ciclo de Carnot, tendo como fonte de calor o ambiente externo temperatura T1 . A troca de calor atravs das paredes se d a uma taxa k(T2 - T1) em que T2 a temperatura da sala num dado instante e k uma constante com unidade em J/s.K. Pedem-se: a) A temperatura final de equilbrio da sala. b) A nova temperatura de equilbrio caso se troque a mquina trmica por um resistor dissipando a mesma potncia P. c) Entre tais equipamentos, indique qual o mais adequado em termos de consumo de energia. Justifique.

(ITA - 2017 - 2 FASE) Num ponto de coordenadas (0,0,0) atua na direo x um campo de induo magntica com 2.105T de intensidade. No espao em torno deste ponto coloca-se um fio retilneo, onde flui uma corrente de 5 A, acarretando nesse ponto um campo de induo magntica resultante de 23.105 T na direo y. Determine o lugar geomtrico dos pontos de interseco do fio com o plano xy.

(ITA - 2017 - 1 FASE) Uma placa feita de um metal cuja funo trabalho W menor que h, sendo uma frequncia no intervalo do espectro eletromagntico visvel e h a constante de Planck. Deixada exposta, a placa interage com a radiao eletromagntica proveniente do Sol absorvendo uma potncia P. Sobre a ejeo de eltrons da placa metlica nesta situao correto afirmar que os eltrons

(ITA - 2017 - 1 FASE) A figura mostra dois anteparos opacos radiao, sendo um com fenda de tamanho varivel d, com centro na posio x = 0, e o outro com dois fotodetectores de intensidade da radiao, tal que F1 se situa em x = 0 e F2, em x = L 4d. No sistema incide radiao eletromagntica de comprimento de onda constante. Num primeiro experimento, a relao entre d e tal que d ≫ , e so feitas as seguintes afirmativas: I. S F1 detecta radiao. II. F1 e F2 detectam radiao. III. F1 no detecta e F2 detecta radiao. Num segundo experimento, d reduzido at ordem do comprimento de e, neste caso, so feitas estas afirmativas: IV. F2 detecta radiao de menor intensidade que a detectada em F1. V. S F1 detecta radiao. VI. S F2 detecta radiao. Assinale as afirmativas possveis para a deteco da radiao em ambos os experimentos. Assinale as afirmativas possveis para a deteco da radiao em ambos os experimentos.

(ITA - 2017 - 2 FASE) A figura mostra uma lente semiesfrica no ar de raio com ndice de refrao . Um feixe de luz paralelo incide na superfcie plana, formando um ngulo de 60o em relao a x. a) Indique se h raio refratado saindo da lente paralelamente aos incidentes. b) Se houver, ele incide a que distncia do centro da lente? c) Para quais ngulos ser iluminado o anteparo esfrico de raio 2R de mesmo centro da lente?

(ITA - 2017 - 1 FASE) Um sistema constitudo por uma sequncia vertical de N molas ideais interligadas, de mesmo comprimento natural ℓ e constante elstica k, cada qual acoplada a uma partcula de massa m. Sendo o sistema suspenso a partir da mola 1 e estando em equilbrio esttico, pode-se afirmar que o comprimento da

(ITA - 2017 - 1 FASE) Eltrons com energia cintica inicial de 2 MeV so injetados em um dispositivo (btatron) que os acelera em uma trajetria circular perpendicular a um campo magntico cujo fluxo varia a uma taxa de 1000 Wb/s. Assinale a energia cintica final alcanada pelos eltrons aps 500000 revolues.

(ITA - 2017 - 1 FASE) Uma carga q de massa m solta do repouso num campo gravitacional g onde tambm atua um campo de induo magntica uniforme de intensidade B na horizontal. Assinale a opo que fornece a altura percorrida pela massa desde o repouso at o ponto mais baixo de sua trajetria, onde ela fica sujeita a uma acelerao igual e oposta que tinha no incio.

(ITA - 2017 - 1 FASE) Um automvel percorre um trecho retilneo de uma rodovia. A figura mostra a velocidade do carro em funo da distncia percorrida, em km, indicada no odmetro. Sabendo que a velocidade escalar mdia no percurso de 36 km/h, assinale respectivamente o tempo total dispendido e a distncia entre os pontos inicial e final do percurso.

(ITA - 2017 - 1 FASE) Num experimento que mede o espectro de emisso do tomo de hidrognio, a radiao eletromagntica emitida pelo gs hidrognio colimada por uma fenda, passando a seguir por uma rede de difrao. O espectro obtido registrado em chapa fotogrfica, cuja parte visvel mostrada na figura.Pode-se afirmar que

(ITA - 2017 - 1 FASE) Com os motores desligados, uma nave executa uma trajetria circular com perodo de 5400 s prxima superfcie do planeta em que orbita. Assinale a massa especfica mdia desse planeta.

(ITA - 2017 - 1 FASE) Um emissor E1 de ondas sonoras situa-se na origem de um sistema de coordenadas e um emissor E2, num ponto do seu eixo y, emitindo ambos o mesmo sinal de udio senoidal de comprimento de onda , na frequncia de 34 kHz. Mediante um receptor R situado num ponto do eixo x a 40 cm de E1, observa-se a interferncia construtiva resultante da superposio das ondas produzidas por E1 e E2. igual a a diferena entre as respectivas distncias de E2 e E1 at R. Variando a posio de E2 ao longo de y, essa diferena chega a 10. As distncias (em centmetros) entre E1 e E2 nos dois casos so

(ITA - 2017 - 1 FASE) Uma transformao cclica XYZX de um gs ideal indicada no grfico P V opera entre dois extremos de temperatura, em que YZ um processo de expanso adiabtica reversvel. Considere R = 2,0 cal/mol.K = 0,082 atm.ℓ/mol.K , PY = 20 atm, VZ = 4,0 ℓ, VY = 2,0 ℓ e a razo entre as capacidades trmicas molar, a presso e a volume constante, dada por CP/CV = 2,0. Assinale a razo entre o rendimento deste ciclo e o de uma mquina trmica ideal operando entre os mesmos extremos de temperatura.

(ITA - 2017 - 1 FASE) Uma onda harmnica propaga-se para a direita com velocidade constante em uma corda de densidade linear = 0,4 g/cm. A figura mostra duas fotos da corda, uma num instante t = 0s e a outra no instante t = 0,5s. Considere as seguintes afirmativas: A velocidade mnima do ponto P da corda de 3 m/s. O ponto P realiza um movimento oscilatrio com perodo de 0,4 s. A corda est submetida a uma tenso de 0,36 N. Assinale a(s) afirmativa(s) possvel(possveis) para o movimento da onda na corda

(ITA - 2017 - 1 FASE) QUESTO ANULADA gua de um reservatrio usada para girar um moinho de raio R com velocidade angular w constante graas ao jato que flui do orifcio de rea S situado a uma profundidade h do seu nvel. Com o jato incidindo perpendicularmente em cada p, com choque totalmente inelstico, calcule o torque das foras de atrito no eixo do moinho, sendo e g, respectivamente, a massa especfica da gua e a acelerao da gravidade. a) b) c) d) e)