Questões de Física - ITA 2018 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2018 - 1 FASE) Dois fios longos de comprimento Lconduzem correntes iguais, I. O primeiro fio fixo no eixo x do sistema de referncia enquanto o segundo gira lentamente com frequncia angular w num plano paralelo ao plano xy,com seu ponto mdio fixo em z = d, sendo d 0. Supondo que os dois fios sejam paralelos com correntes no mesmo sentido em t = 0,e definindo ,assinale a opo com a figura que melhor representa a dependncia temporal da fora F que o fio fixo exerce sobre o outro.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Uma massa m de carga q gira em rbita circular de raio R e perodo T no plano equatorial de um m. Nesse plano, a uma distncia r do m, a intensidade do campo magntico em que uma constante. Se fosse de 4R o raio dessa rbita, o perodo seria de

(ITA - 2018 - 1 FASE) Com um certo material, cujas camadas atmicas interdistam de uma distncia d, interage um feixe de radiao que detectado em um ngulo conforme a figura. Tal experimento realizado em duas situaes: (I) o feixe de raios X monocromticos, com sua intensidade de radiao medida por um detector, resultando numa distribuio de intensidade em funo de ,com valor mximo para ,e (II) o feixe composto por eltrons monoenergticos, com a contagem do nmero de eltrons por segundo para cada ngulo medido, resultando no seu valor mximo para .Assinale a opo com possveis mudanas que implicam a alterao simultnea dos ngulos emedidos.

(ITA - 2018 - 1 FASE) No livro Teoria do Calor (1871), Maxwell, escreveu referindo-se a um recipiente cheio de ar: ... iniciando com uma temperatura uniforme, vamos supor que um recipiente dividido em duas partes por uma divisria na qual existe um pequeno orifcio, e que um ser que pode ver as molculas individualmente abre e fecha esse orifcio de tal modo que permite somente a passagem de molculas rpidas de A para B e somente as lentas de B para A. Assim, sem realizao de trabalho, ele aumentar a temperatura de B e diminuir a temperatura de A em contradio com.... Assinale a opo que melhor completa o texto de Maxwell.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Os pontos no grfico indicam a velocidade instantnea, quilmetro a quilmetro, de um carro em movimento retilneo. Por sua vez, o computador de bordo do carro calcula a velocidade mdia dos ltimos 9kmpor ele percorridos. Ento, a curva que melhor representa a velocidade mdia indicada no computador de bordo entre os quilmetros 11e 20

(ITA - 2018 - 1 FASE) Num plano horizontal liso, presas cada qual a uma corda de massa desprezvel, as massas m1e m2giram em rbitas circulares de mesma frequncia angular uniforme, respectivamente com raios e. Em certo instante essas massas colidem-se frontal e elasticamente e cada qual volta a perfazer um movimento circular uniforme. Sendo iguais os mdulos das velocidades de m1e m2aps o choque, assinale a relao m2/m1.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Numa quadra de volei de 18 mde comprimento, com rede de 2,24 m de altura, uma atleta solitria faz um saque com a bola bem em cima da linha de fundo, a 3,0 mde altura, num ngulo de 15 com a horizontal, conforme a figura, com trajetria num plano perpendicular rede. Desprezando o atrito, pode-se dizer que, com 12 m/sde velocidade inicial, a bola

(ITA - 2018 - 1 FASE) A partir de um mesmo ponto a uma certa altura do solo, uma partcula lanada sequencialmente em trs condies diferentes, mas sempre com a mesma velocidade inicial horizontal v0.O primeiro lanamento feito no vcuo e o segundo, na atmosfera com ar em repouso. O terceiro feito na atmosfera com ar em movimento cuja velocidade em relao ao solo igual em mdulo, direo e sentido velocidade v0.Para os trs lanamentos, designando-se respectivamente de t1, t2 e t3 os tempos de queda da partcula e de v1, v2 e v3 os mdulos de suas respectivas velocidades ao atingir o solo, assinale a alternativa correta.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Trs molas idnticas, de massas desprezveis e comprimentos naturais, so dispostas verticalmente entre o solo e o teto a de altura. Conforme a figura, entre tais molas so fixadas duas massas pontuais iguais. Na situao inicial de equilbrio, retira-se a mola inferior (ligada ao solo) resultando no deslocamento da massa superior de uma distncia d1 para baixo, e da inferior, de uma distncia d2tambm para baixo, alcanando-se nova posio de equilbrio. Assinale a razo d2/d1.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Quatro corpos pontuais, cada qual de massa m, atraem-se mutuamente devido interao gravitacional. Tais corpos encontram-se nos vrtices de um quadrado de lado L girando em torno do seu centro com velocidade angular constante. Sendo G a constante de gravitao universal, o perodo dessa rotao dado por

(ITA - 2018 - 1 FASE) Uma haste vertical de comprimento L, sem peso, presa a uma articulao T e dispe em sua extremidade de uma pequena massa m que, conforme a figura, toca levemente a quina de um bloco de massa M. Aps uma pequena perturbao, o sistema movimenta-se para a direita. A massa m perde o contato com M no momento em que a haste perfaz um ngulo de com a horizontal. Desconsiderando atritos, assinale a velocidade final do bloco.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Um pndulo simples de massa m e haste rgida de comprimento h articulado em torno de um ponto e solto de uma posio vertical, conforme a Figura 1. Devido gravidade, o pndulo gira atingindo uma membrana ligada a um tubo aberto em uma das extremidades, de comprimento L e rea da seo transversal S (Figura 2). Aps a coliso de reduzida durao, ,o pndulo recua atingindo um ngulo mximo (Figura 3). Sejam a densidade de equilbrio do ar e c a velocidade do som. Supondo que energia tenha sido transferida somente para a harmnica fundamental da onda sonora plana no tubo, assinale a opo com a amplitude da oscilao das partculas do ar.

(ITA - 2018 - 1 FASE) Um tubo fino de massa 1.225 ge raio r = 10,0 cmencontra-se inicialmente em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. A partir do ponto mais alto, um corpo de massa 71,0 gcom velocidade inicial zero desliza sem atrito pelo interior do tubo no sentido anti-horrio, conforme a figura. Ento, quando na posio mais baixa, o corpo ter uma velocidade relativa ao tubo, em cm/s, igual a

(ITA - 2018 - 1 FASE) Sobre uma prancha horizontal de massa desprezvel e apoiada no centro, dois discos, de massas mAe mBrespectivamente, rolam com as respectivas velocidades vAe vBconstantes, em direo ao centro, do qual distam LAe LBconforme a figura. Com o sistema em equilbrio antes que os discos colidam, a razo vA/vB dada por

(ITA - 2018 - 1 FASE) Na figura, o tanque em forma de tronco de cone, com 10,0 cmde raio da base, contm gua at o nvel de altura h = 500 cmcom 100 cm de raio da superfcie livre. Removendo-se a tampa da base, a gua comea a escoar e, nesse instante, a presso no nvel a 15,0 cmde altura de