Questões de Física - ITA | Gabarito e resoluções

(ITA - 2008 - 1a Fase) A figura 1 mostra um capacitor de placas paralelas com vcuo entre as placas, cuja capacitncia C0 . Num determinado instante, uma placa dieltrica de espessura d/4 e constante dieltrica K colocada entre as placas do capacitor, conforme a figura 2. Tal modificao altera a capacitncia do capacitor para um valor C1. Determine a razo C0/C1.

(ITA - 2008 - 1a Fase) Certa quantidade de oxignio (considerado aqui como gs ideal) ocupa um volume vi a uma temperatura Ti e presso pi. A seguir, toda essa quantidade comprimida, por meio de um processo adiabtico e quase esttico, tendo reduzido o seu volume para vf = vi/2. Indique o valor do trabalho realizado sobre esse gs.

(ITA - 2008 - 2 FASE) De acordo com a Lei de Stefan Boltzmann, o equilbrio da atmosfera terrestre obtido pelo balano energtico entre a energia de radiao do Sol absorvida pela Terra e a reemitida por esta. Considere que a energia fornecida por unidade de tempo pela radiao solar dada por P= A eT4, em que= 5,67 108 W m2K4;A a rea da superfcie do corpo; T a temperatura absoluta, e o parmetro e a emissividade que representa a razo entre a taxa de radiao de uma superfcie particular e a taxa de radiao de uma superfcie de um corpo ideal, com a mesma rea e mesma temperatura. Considere a temperatura mdia da Terra T = 287 K e, nesta situao, e = 1. Sabendo que a emisso de gases responsveis pelo aquecimento global reduz a emissividade, faa uma estimativa de quanto aumentar a temperatura mdia da Terra devido emisso de gases responsveis pelo aquecimento global, se a emissividade diminuir 8%. Considere

(ITA - 2008 - 2 FASE) Num dos pratos de uma balana que se encontra em equilbrio esttico, uma mosca de massa m est em repouso no fundo de um frasco de massa M. Mostrar em que condies a mosca poder voar dentro do frasco sem que o equilbrio seja afetado.

(ITA - 2008 - 2 FASE)Durante a realizao de um teste, colocou-se 1 litro de gua a 20C no interior de um forno de microondas. Aps permanecer ligado por 20 minutos, restou meio litro de gua. Considere a tenso da rede de 127 V e de 12 A a corrente consumida pelo forno. Calcule o fator de rendimento do forno. Dados: calor de vaporizao da gua Lv = 540 cal/g ; calor especfico da gua C = 1 cal/g C ; 1 caloria = 4,2 joules

(ITA - 2008 - 2 FASE) Um cilindro de dimetro D e altura h repousa sobre um disco que gira num plano horizontal, com velocidade angular . Considere o coeficiente de atrito entre o disco e o cilindro D/h, L a distncia entre o eixo do disco e o eixo do cilindro, e g o mdulo da acelerao da gravidade. O cilindro pode escapar do movimento circular de duas maneiras: por tombamento ou por deslizamento. Mostrar o que ocorrer primeiro, em funo das variveis dadas.

(ITA - 2007- 1a Fase) Sobre um corpo de 2,5kg de massa atuam, em sentidos opostos de uma mesmadireo, duas foras de intensidades 150,40 N e 50,40 N, respectivamente. A opo queoferece o mdulo da acelerao resultante com o nmero correto de algarismos significativos

(ITA - 2007 - 1a Fase) A partir do nvel P, com velocidade inicial de 5 m/s, um corpo sobe a superfcie deum plano inclinado PQ de 0,8 m de comprimento. Sabe-se que o coeficiente de atrito cinticoentre o plano e o corpo igual a Considere a acelerao da gravidade g = 10 m/s2, sen = 0,8, cos = 0,6 e que o ar nooferece resistncia. O tempo mnimo de percurso do corpo para que se torne nulo ocomponente vertical de sua velocidade

(ITA - 2007 - 1a Fase) A figura mostra uma pista de corrida A B C D E F, com seus trechos retilneos e circulares percorridos por um atleta desde o ponto A, de onde parte do repouso, at a chegada em F, onde para. Os trechos BC, CD e DE so percorridos com a mesma velocidade de mdulo constante. Considere as seguintes afirmaes: I. O movimento do atleta acelerado nos trechos AB, BC, DE e EF. II. O sentido da acelerao vetorial mdia do movimento do atleta o mesmo nos trechos AB e EF. III. O sentido da acelerao vetorial mdia do movimento do atleta para sudeste no trecho BC, e, para sudoeste, no DE. Ento, est(o) correta(s):

(ITA - 2007 - 1a Fase) Considere que num tiro de revlver, a bala percorre trajetria retilnea com velocidade V constante,desde o ponto inicial P at o alvo Q. Mostrados na figura, o aparelho M1 registra simultaneamente o sinalsonoro do disparo e o do impacto da bala no alvo, o mesmo ocorrendo com o aparelho M2. Sendo Vs avelocidade do som no ar, ento a razo entre as respectivas distncias dos aparelhos M1 e M2 em relao aoalvo Q

(ITA - 2007 - 1a Fase) Na experincia idealizada na figura, um halterofilista sustenta, pelo ponto M, umconjunto em equilbrio esttico composto de uma barra rgida e uniforme, de um peso P1 = 100N na extremidade a 50 cm de M, e de um peso P2 = 60 N, na posio x2 indicada. A seguir, omesmo equilbrio esttico verificado dispondo-se, agora, o peso P2 na posio original de P1 ,passando este posio de distncia x1 = 1,6 x2 da extremidade N. Sendo de 200 cm o comprimento da barra e g = 10 m/s a acelerao da gravidade, a massada barra de:

(ITA - 2007 - 1a Fase) No arranjo mostrado na figura com duas polias, o fio inextensvel e sem pesosustenta a massa M e, tambm, simetricamente, as duas massas m, em equilbrio esttico. Desprezando o atrito de qualquer natureza, o valor h da distncia entre os pontos P e Q vale:

(ITA - 2007 - 1a Fase) Uma bala de massa m e velocidade v0 disparada contra um bloco de massa M, que inicialmente se encontra em repouso na borda de um poste de altura h, conforme mostra a figura. A bala aloja-se no bloco que, devido ao impacto, cai no solo. Sendo g a acelerao da gravidade, e no havendo atrito e nem resistncia de qualquer outra natureza, o mdulo da velocidade com que o conjunto atinge o solo vale

(ITA - 2007 - 1a Fase) Projetado para subir com velocidade mdia constante a uma altura de 32 m em40 s, um elevador consome a potncia de 8,5 kW de seu motor. Considere que seja de 370 kg a massa do elevador vazio e a acelerao da gravidade g = 10 m/s. Nessas condies, o nmero mximo de passageiros, de 70 kg cada um, a ser transportado pelo elevador :

(ITA - 2007 - 1a Fase) Um corpo indeformvel em repouso atingido por um projtil metlico com a velocidade de 300 m/s e a temperatura de 0C. Sabe-se que, devido ao impacto, 1/3 da energia cintica absorvida pelo corpo e o restante transforma-se em calor, fundindo parcialmente o projtil. O metal tem ponto de fuso tf = 300C, calor especfico c = 0,02 cal/gc e calor latente de fuso Lf = 6 cal/g. Considerando 1 cal 4 J, a frao x da massa total do projtil metlico que se funde tal que