Questões de Física - ITA

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Questão 1
2020Física

[ITA 2020 - 1 FASE] Considere g como o módulo da aceleração local da gravidade e, quando necessário, use g = 10 m/s2. Considere uma teoria na qual a força de interação entre duas cargas generalizadas e em universos N-dimensionais é expressa por , em queé uma constante característica do meio. A teoria também prevê uma força entre dois polos generalizados e expressa por , na qual , é outra constante característica do meio. Sabe-se ainda que um polo pode interagir com uma corrente de carga, , gerando uma força. Em todos os casos,representaa distância entre os entes interagentes. Considerando as grandezas fundamentais massa, comprimento,tempo e corrente de carga, assinale a alternativa que corresponde à fórmula dimensional de

Questão 1
2020Física

[ITA 2020 - 2 FASE] Na figura, o anel de raio gira com velocidade angular ⍵ constante e dispe de um alvo pontual que cruza o eixo no mesmo instante em que, do centro do anel, disparado em sua direo um projtil puntiforme com velocidade . desconsiderando a resistncia do ar, a) Determine o ngulo , em relao ao eixo , em que o projtil acerta o alvo; b) determine o intervalo de tempo dispendido pelo projtil para acertar o alvo; c) a velocidade angular determinada apenas por e ? Justifique.

Questão 2
2020Física

[ITA 2020 - 2 FASE] Uma prancha retangular de espessura uniforme, 5,0 m de comprimento, 1,5 g/cm de densidade e 10 Kg de massa homogeneamente distribuída, é parcialmente submersa na piscina ilustrada na figura, em cuja parede (lisa) se apoia, formado um ângulo de 30 com o piso horizontal, cujo coeficiente de atrito com a prancha é . Determine para quais alturas do nível de água a prancha permanece em equilíbrio estático nessa posição.

Questão 2
2020Física

[ITA 2020 - 1 FASE] Um sistema de defesa aérea testa separadamente dois mísseis contra alvos móveis que se deslocam em velocidade , constante ao longo de uma reta distante de d do ponto de lançamento dos mísseis. Para atingir o alvo, o míssil 1 executa uma trajetória retilínea, enquanto o míssil 2, uma trajetória com velocidade sempre orientada para o alvo. A figura ilustra o instante de disparo de cada míssil, com o alvo passando pelo origem do sistema de coordenadas xy. Sendo os módulos das velocidades dos mísseis iguais entre si, maiores que e mantidos constantes, considere as seguintes afirmações: I. Os intervalos de tempo entre o disparo e a colisão podem ser iguais para ambos os mísseis. II. Para que o míssil 1 acerte o alvo é necessário que o módulo da componente y de sua velocidade seja igual a III. Desde o disparo até a colisão, o míssil 2 executa uma trajetória curva de concavidade positiva com relação ao sistema xy. Considerando V como verdadeira e F como falsa, as afirmações I, II, III são respectivamente,

Questão 3
2020Física

[ITA 2020 - 2 FASE] Uma mola de constante elástica é presa a um bloco de massa m sobre um plano inclinado de um ângulo em relação à horizontal, onde interage entre superfícies um atrito de coeficiente . Com o bloco deslocado forçadamente para baixo, a mola é distendida até um comprimento da sua posição , quando livre em seu comprimento natural. A partir do repouso, o bloco é então liberado e de inicia um movimento oscilatório. Pedem-se: As possíveis posições finais de parada do bloco após cessar o movimento oscilatório, em função das grandezas intervenientes. O gráfico da quantidade de movimento p do bloco em função da coordenada , considerando o intervalo de tempo compreendido entre início do movimento e o instante de sua primeira parada.

Questão 3
2020Física

[ITA 2020 - 1 FASE] Um bloco de massa m sustentado por um par de molas idênticas, paralelas e de constanteelástica k, desce verticalmente com velocidade constante e de módulo v controlada por um motor, conforme ilustra a figura. Se o motor travar repentinamente, ocorrerá uma força de tração máxima no cabo com módulo igual a:

Questão 4
2020Física

[ITA 2020 - 2 FASE] Um planeta esférico de massa e raio gira com velocidade angular constante ao redor de seu eixo norte-sul. De um ponto de sua linha equatorial é lançado um satélite artificial de massa sob ação de seus propulsores, que realizam um trabalho . Em consequência, o satélite passa a descrever uma órbita elíptica em torno do planeta, com semieixo maior . Calcule: A excentricidade máxima da órbita do satélite para que este complete uma volta ao redor do planeta. O período de rotação do planeta, levando em conta as grandezas intervenientes, inclusive a constante universal da gravitação.

Questão 4
2020Física

[ITA 2020 - 1 FASE] Por uma mangueira de diâmetro flui água a uma velocidade de 360 m/min, conectado na sua extremidade a 30 outras mangueiras iguais entre si, de diâmetro . Assinale a relação , para que os jatos de água na saída das mangueiras tenham alcance horizontal máximo de 40 m.

Questão 5
2020Física

[ITA 2020 - 2 FASE] Frentes de ondas planas de luz, de comprimento de onda , incidem num conjunto de três fendas, com a do centro situando-se a uma distância das demais, conforme ilustra a figura. A uma distância , um anteparo registra o padrão de interferência gerado pela difração da onda devido às fendas. Calcule: A razão entre a intensidade da franja clara central e a das franjas claras vizinhas. Os ângulos para os quais ocorrem franjas escuras.

Questão 5
2020Física

[ITA 2020 - 1 FASE] Um satélite artificial viaja em direção a um planeta ao longo de uma trajetória parabólica. A uma distância desse corpo celeste, propulsores são acionados de modo a, a partir daquele instante, mudar o módulo da velocidade do satélite de para e também a sua trajetória, que passa a ser elíptica em torno do planeta, com semieixo maior . Sendo a massa do satélite desproporcionalmente menor que a do planeta, a razão é dada por:

Questão 6
2020Física

[ITA 2020 - 1 FASE] Uma pequena esfera com peso de módulo é arremessada verticalmente para cima com velocidade de módulo a partir do solo. Durante todo o percurso, atua sobre a esfera uma força de resistência do ar de módulo constante. A distância total percorrida pela esfera após muitas reflexões elásticas com o solo é dada aproximadamente por:

Questão 6
2020Física

[ITA 2020 - 2 FASE] Considere um dispositivo desenvolvido para simular condições de voo em que operar tubos de Pitot para a medição da velocidade de aeronaves. A pressão de estagnação dá-se na entrada do Pitot, onde se acopla um tubo contendo água cuja superfície livre encontra-se a de altura no interior de um recipiente fechado sujeito a um vácuo parcial de Por sua vez, a pressão estática dá-se na entrada do corpo do tubo de Pitot, imerso numa câmara fechada contendo mols de gás ideal a T= 27 C que ocupa um volume total de 125 . Sendoa densidade do ar atmosférico, calcule, em , o valor a ser registrado por um velocímetro de aeronave que se baseia na leitura dos manômetros acoplados ao sistema ilustrado abaixo.

Questão 7
2020Física

[ITA 2020 - 2 FASE] De uma altura de é solto um frasco indeformável contendo um gás monoatômico formado de partículas com massa de , e de calor específico a volume constante igual a . Ao atingir o solo, a energia cinética do sistema é dissipada na forma de calor no próprio gás. Para uma temperatura inicial do gás de , determine a variação da velocidade quadrática média das partículas do gás devida à queda. Se necessário, use a aproximação binomial, para. Desconsidere a massa do frasco.

Questão 7
2020Física

[ITA 2020 - 1 FASE] A figura ilustra um experimento numa plataforma que, no referencial de um observador externo, se move com velocidade constante de módulo comparável ao da velocidade da luz. No instante, a fonte F emite um pulso de luz de comprimento de onda que incide sobre a placa metálica A, sendo por ela absorvido e, em consequência emitindo elétrons, que são desacelerados pela diferença de potencial . Considerando que os elétrons atingem a placa B a partir do instante t, assinale a alternativa que referencia apenas variações independente que diminuem o intervalo de tempo medido pelo observador.

Questão 8
2020Física

[ITA 2020 - 2 FASE] Um capacitor de placas paralelas está submetido a uma d.d.p. , e um capacitor 2, idêntico ao primeiro, a uma d.d.p. . Um elétron em repouso parte do ponto P, atravessa um orifício no primeiro capacitor e adentra o segundo através de outro orifício, a em relação a placa, conforme indica a figura. Desconsiderando a ação da gravidade, determine a d.d.p. para que o elétron tangencie a placa superior do capacitor .

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