Questões de Física - ITA | Gabarito e resoluções

(ITA 2014) (2 fase) Um recipiente cilndrico vertical contm em seu interior trs esferas idnticas de mesmo peso P que so tangentes entre si e tambm parede interna do recipiente. Uma quarta esfera, idntica s anteriores, ento sobreposta s trs esferas como ilustrado em pontilhado. Determine as respectivas intensidades das foras normais em funo de P que a parede do recipiente exerce nas trs esferas.

(ITA-2014)Um cilindro de altura h e raio a, com gua at uma certa altura, gira com velocidade angular constante. Qual o valor mximo de para que a gua no transborde, sabendo que neste limite a altura z (ver figura) igual a h/3 + 2a2/(4g)? Dado: num referencial que gira com o cilindro, e, portanto, considerando a fora centrfuga, todos os pontos da superfcie da gua tm mesma energia potencial.

(ITA-2014)Pode-se associar a segunda lei da Termodinmica a um princpio de degradao da energia. Assinale a alternativa que melhor justifica esta associao.

(ITA-2014)Uma luz monocromtica incide perpendicularmente num plano com trs pequenos orifcios circulares formando um tringulo equiltero, acarretando um padro de interferncia em um anteparo paralelo ao tringulo, com o mximo de intensidade num ponto P equidistante dos orifcios. Assinale as respectivas redues da intensidade luminosa em P com um e com dois orifcios tampados.

(ITA 2014) Um sistema binrio formado por duas estrelas esfricas de respectivas massas m e M, cujos centros distam d entre si, cada qual descrevendo um movimento circular em torno do centro de massa desse sistema. Com a estrela de massa m na posio mostrada na figura, devido ao efeito Doppler, um observador T da Terra detecta uma raia do espectro do hidrognio, emitida por essa estrela, com uma frequncia f ligeiramente diferente da sua frequncia natural f0. Considere a Terra em repouso em relao ao centro de massa do sistema e que o movimento das estrelas ocorre no mesmo plano de observao. Sendo as velocidades das estrelas muito menores que c, assinale a alternativa que explicita o valor absoluto de (f f0)/f0. Se necessrio, utilize (1 + x)n 1 + nx para x 1.

(ITA-2014)Um circuito eltrico com dois pares de terminais conhecido como quadripolo. Para um quadripolo passivo, as tenses medidas em cada par de terminais podem ser expressas em funo das correntes mediante uma matriz de impedncia de tal forma que: Dos quadripolos propostos nas alternativas seguintes, assinale aquele cuja matriz de impedncia seja

(ITA-2014) Considere um m cilndrico vertical com o polo norte para cima, tendo um anel condutor posicionado acima do mesmo. Um agente externo imprime um movimento ao anel que, partindo do repouso, desce verticalmente em torno do m e atinge uma posio simtrica original, iniciando, logo em seguida, um movimento ascendente e retornando posio inicial em repouso. Considerando o eixo de simetria do anel sempre coincidente com o do m e sendo positiva a corrente no sentido anti-horrio (visto por um observador de cima), o grfico que melhor representa o comportamento da corrente induzida i no anel

QUESTO ANULADA!! (ITA-2014)Um recipiente contm um gs monoatmico ideal inicialmenteno estado L, com presso p e volume V . O gs submetidoa uma transformao cclica LMNL, absorvendo de uma fonte quenteuma quantidade de calor Q1 e cedendo a uma fonte fria uma quantidadede calor Q2. Pode-se afirmar que Q1 igual a a)3gab/(2) b)3gb2/(2) c)3b2h2/(2ga4) d)3ga4/(2h2) e)3gbh/(2) QUESTO ANULADA!! * A questo apresenta incoerncia, ao descrever um processo de uma mquina trmica (fonte quente cede calor para fonte fria) e utilizar um grfico com ciclo termodinmico percorrido no sentido anti-horrio, o que corresponde a um refigerador (fonte fria cede calor para fonte quente), o que torna a questo incoerente.

(ITA-2014)Considere as afirmaes a seguir: I. Em equilbrio eletrosttico, uma superfcie metlica equipotencial. II. Um objeto eletrostaticamente carregado induz uma carga uniformemente distribuda numa superfcie metlica prxima quando em equilbrio eletrosttico. III. Uma carga negativa desloca-se da regio de maior para a de menor potencial eltrico. IV. nulo o trabalho para se deslocar uma carga teste do infinito at o ponto mdio entre duas cargas pontuais de mesmo mdulo e sinais opostos. Destas afirmaes, (so) correta(s) somente

(ITA-2014)Considere um capacitor de placas paralelas ao plano yz tendo um campo eltrico de intensidade E entre elas, medido por um referencial S em repouso em relao ao capacitor. Dois outros referenciais, S e S, que se movem com velocidade de mdulo v constante em relao a S nas direes de x e y, nesta ordem, medem as respectivas intensidades E e E dos campos eltricos entre as placas do capacitor. Sendo , pode-se dizer que E/E e E/E so, respectivamente, iguais a

(ITA-2014) muito comum a ocorrncia de impurezas em cristais semicondutores. Em primeira aproximao, a energia de ionizao dessas impurezas pode ser calculada num modelo semelhante ao do tomo de hidrognio. Considere um semicondutor com uma impureza de carga +e atraindo um eltron de carga e. Devido a interaes com os tomos da rede cristalina, o eltron, no semicondutor, possui uma massa igual a mrm0, em que m0 a massa de repouso do eltron e mr, uma constante adimensional. O conjunto impureza/eltron est imerso no meio semicondutor de permissividade relativa r. A razo entre a energia de ionizao desta impureza e a energia de ionizao do tomo de hidrognio igual a

(ITA-2014)A figura mostra um interfermetro de Michelson adaptado para determinar o ndice de refrao do ar. As caractersticas do padro de interferncia dos dois feixes incidentes no anteparo dependem da diferena de fase entre eles, neste caso, influenciada pela cpsula contendo ar. Reduzindo a presso na cpsula de 1 atm at zero (vcuo), nota-se que a ordem das franjas de interferncias sofre um deslocamento de N, ou seja, a franja de ordem 0 passa a ocupar o lugar da de ordem N, a franja de ordem 1 ocupa o lugar da de ordem N + 1 e assim sucessivamente. Sendo d a espessura da cpsula e o comprimento de onda da luz, no vcuo, o ndice de refrao do ar igual a

(ITA-2014)Um capacitor de placas planas paralelas de rea A, separadas entre si por uma distncia inicial r0 muito menor que as dimenses dessa rea, tem sua placa inferior fixada numa base isolante e a superior suspensa por uma mola (figura (1)). Dispondo-se uma massa m sobre a placa superior, resultam pequenas oscilaes de perodo T do conjunto placa superior + massa m. Variando-se m, obtm-se um grfico de T2 versus m, do qual, aps ajuste linear, se extrai o coeficiente angular . A seguir, aps remover a massa m da placa superior e colocando entre as placas um meio dieltrico sem resistncia ao movimento, aplica-se entre elas uma diferena de potencial V e monitora-se a separao r de equilbrio (figuras (2) e (3)).Nestas condies, a permissividade do meio entre as placas

(ITA 2014) Sobre uma placa de vidro plana colocada uma lente plano-cncava, com 1,50 de ndice de refrao e concavidade de 8,00 m de raio voltada para baixo. Com a lente iluminada perpendicularmente de cima por uma luz de comprimento de onda 589 nm (no ar), aparece um padro de interferncia com um ponto escuro central circundado por anis, dos quais 50 so escuros, inclusive o mais externo na borda da lente. Este padro de interferncia aparece devido ao filme de ar entre a lente e a placa de viadro (como esquematizado na figura).A espessura da camada de ar no centro do padro de interferncia e a distncia focal da lente so, respectivamente,

(ITA-2014)Uma esfera de massa m tampa um buraco circular de raio r no fundo de um recipiente cheio de gua de massa especfica . Baixando-se lentamente o nvel da gua, num dado momento a esfera se desprende do fundo do recipiente. Assinale a alternativa que expressa a altura h do nvel de gua para que isto acontea, sabendo que o topo da esfera, a uma altura a do fundo do recipiente, permanece sempre coberto de gua.