Questões de Física - ITA | Gabarito e resoluções

[ITA 2012 - 1 FASE] Um funil que gira com velocidade angular uniforme em torno do seu eixo vertical de simetria apresenta uma superfcie cnica que forma um ngulo com horizontal, conforme a figura. Sobre esta superfcie, uma pequena esfera gira com a mesma velocidade angular mantendo-se a uma distncia d do eixo de rotao. Nestas condies, o perodo de rotao do funil dado por

[ITA 2012 - 1 FASE] Considere uma rampa plana, inclinada de um ngulo em relao horizontal, no incio da qual encontra-se um carrinho. Ele ento recebe uma pancada que o faz subir at uma certa distncia, durante o tempo ts, descendo em seguida at sua posio inicial. A viagem completa dura um tempo total t. Sendo o coeficiente de atrito cintico entre o carrinho e a rampa, a relao t/ts igual a

[ITA 2012 - 1 FASE] Um gerador eltrico alimenta um circuito cuja resistncia equivalente varia de 50 a 150 , dependendo das condies de uso desse circuito. Lembrando que , com a resistncia mnima , a potncia til do gerador mxima, ento, o rendimento do gerador na situao de resistncia mxima, igual a:

[ITA 2012 - 1 FASE] Apoiado sobre patins numa superfcie horizontal sem atrito, um atirador dispara um projtil de massa m com velocidade v contra um alvo a uma distncia d. Antes do disparo, a massa total do atirador e seus equipamentos M. Sendo vs a velocidade do som no ar e desprezando a perda de energia em todo o processo, quanto tempo aps o disparo o atirador ouviria o rudo do impacto do projtil no alvo?

[ITA 2012 - 1 FASE] Um elevador sobe verticalmente com acelerao constante e igual a a. No seu teto est preso um conjunto de dois sistemas massa-mola acoplados em srie, conforme a figura. O primeiro tem massa m1 e constante de mola k1, e o segundo, massa m2 e constante de mola k2. Ambas as molas tm o mesmo comprimento natural (sem deformao). Na condio de equilbrio esttico relativo ao elevador, a deformao da mola de constante k1 y, e a outra, x. Pode-se ento afirmar que (y x)

[ITA 2012 - 1 FASE] Ondas acsticas so ondas de compresso, ou seja, propagam-se em meios compressveis. Quando uma barra metlica golpeada em sua extremidade, uma onda longitudinal propaga-se por ela com velocidade . A grandeza E conhecida como mdulo de Young, enquanto a massa especfica e a uma constante adimensional. Qual das alternativas condizente dimenso de E?

[ITA - 1 FASE - 2011] Um problema clssico da cinemtica considera objetos que, a partir de certo instante, se movem conjuntamente com velocidade de mdulo constante a partir dos vrtices de um polgono regular, cada qual apontando posio instantnea do objeto vizinho em movimento. A figura mostra a configurao desse movimento mltiplo no caso de um hexgono regular. Considere que o hexgono tinha 10,0 m de lado no instante inicial e que os objetos se movimentam com velocidade de mdulo constante de 2,00 m/s. Aps quanto tempo estes se encontraro e qual dever ser a distncia percorrida por cada um dos seis objetos?

(ITA 2011- 2 fase - Questo 1) Uma barra homognea, articulada no pino O, mantida na posio horizontal por um fio fixado a uma distncia x de O. Como mostra a figura, o fio passa por um conjunto de trs polias que tambm sustentam um bloco de peso P. Desprezando efeitos de atrito e o peso das polias, determine a fora de ao do pino O sobre a barra.

[ITA - 1 FASE - 2011] Um cubo macio homogneo com 4,0 cm de aresta flutua na gua tranquila de uma lagoa, de modo a manter 70% da rea total da sua superfcie em contato com a gua, conforme mostra a figura. A seguir, uma pequena r se acomoda no centro da face superior do cubo e este se afunda mais 0,50 cm na gua. Assinale a opo com os valores aproximados da densidade do cubo e da massa da r, respectivamente.

(ITA 2011- 2 fase - Questo 2) Um objeto de massa m projetado no ar a 45do cho horizontal com uma velocidade v. No pice de sua trajetria, este objeto interceptado por um segundo objeto, de massa M e velocidade V , que havia sido projetado verticalmente do cho. Considerando que os dois objetos se colam e desprezando qualquer tipo de resistncia aos movimentos, determine a distncia d do ponto de queda dos objetos em relao ao ponto de lanamento do segundo objeto.

[ITA - 1 FASE - 2011] Uma pessoa de 80,0 kg deixa-se cair verticalmente de uma ponte amarrada a uma corda elstica de bungee jumping com 16,0 m .de comprimento. Considere que a corda se esticar at 20,0 m de comprimento sob a ao do peso. Suponha que, em todo o trajeto, a pessoa toque continuamente uma vuvuzela, cuja frequncia natural de 235 Hz. Qual(is) (so) a(s) distncia(s) abaixo da ponte em que a pessoa se encontra para que um som de 225 Hz seja percebido por algum parado sobre a ponte?

(ITA 2011- 2 fase - Questo 3) Um pndulo, composto de uma massa M fixada na extremidade de um fioinextensvel de comprimento L, solto de uma posio horizontal. Em dado momento do movimento circular, o fio interceptado por uma barra metlica de dimetro desprezvel, que se encontra a uma distncia x na vertical abaixo do ponto O. Em consequncia, a massa M passa a se movimentar num crculo de raio L x, conforme mostra a figura. Determine a faixa de valores de x para os quais a massa do pndulo alcance o ponto mais alto deste novo crculo.

[ITA - 1 FASE - 2011] Na fico cientfica A Estrela, de H.G. Wells, um grande asteride passa prximo Terra que, em consequncia, fica com sua nova rbita mais prxima do Sol e tem seu ciclo lunar alterado para 80 dias. Pode-se concluir que, aps o fenmeno, o ano terrestre e a distncia Terra-Lua vo tornar-se, respectivamente,

(ITA 2011- 2 fase - Questo 4) Um bloco, com distribuio homognea de massa, tem o formato de um prisma regular cuja seo transversal um tringulo equiltero. Tendo 0,5 g/cm3 de densidade, tal bloco poder flutuar na gua em qualquer das posies mostradas na figura. Qual das duas posies ser a mais estvel? Justifique sua resposta. Lembrar que o baricentro do tringulo encontra-se a 2/3 da distncia entre um vrtice e seu lado oposto.

[ITA - 1 FASE - 2011] Sobre uma mesa sem atrito, uma bola de massa M presa por duas molas alinhadas, de constante de mola k e comprimento natural , fixadas nas extremidades da mesa. Ento, a bola deslocada a uma distncia x na direo perpendicular linha inicial das molas, como mostra a figura, sendo solta a seguir. Obtenha a acelerao da bola, usando a aproximao (1 + a)= 1 + a.