Questões de Física - ITA | Gabarito e resoluções

(ITA - 2003 - 1a fase) A figura mostra um sistema ptico constitudo de uma lente divergente, com distncia focal f1=-20 cm, distante 14 cm de uma lente convergente com distncia focal f2 = 20 cm. Se um objeto linear posicionado a 80 cm esquerda da lente divergente, pode-se afirmar que a imagem definitiva formada pelo sistema

(ITA - 2003 - 1a fase) Num oftalmologista, constata-se que um certo paciente tem uma distncia mxima e uma distncia mnima de viso distinta de 5,0m e 8,0cm, respectivamente. Sua viso deve ser corrigida pelo uso de uma lente que lhe permita ver com clareza objetos no infinito. Qual das afirmaes verdadeira?

(ITA - 2003 - 1a fase) A figura 1 mostra o experimento tpico de Young, de duas fendas, com luzmonocromtica, em que m indica a posio do mximo central. A seguir, esse experimento modificado, inserindo uma pequena pea de vidro de faces paralelas em frente fenda do ladodireito, e inserindo um filtro sobre a fenda do lado esquerdo, como mostra a figura 2. Suponhaque o nico efeito da pea de vidro alterar a fase da onda emitida pela fenda, e o nico efeitodo filtro reduzir a intensidade da luz emitida pela respectiva fenda. Aps essas modificaes,a nova figura da variao da intensidade luminosa em funo da posio das franjas deinterferncia melhor representada por:

(Ita 2003) Quando em repouso, uma corneta eltrica emite um som de frequncia 512 Hz. Numa experincia acstica, um estudante deixa cair a corneta do alto de um edifcio. Qual a distncia percorrida pela corneta, durante a queda, at o instante em que o estudante detecta o som na frequncia de 485 Hz? (Despreze a resistncia do ar). Dados:Considere a velocidade do dom v=340 m/s e a acelerao da gravidade como 9,8 m/s

(ITA - 2003 - 1a fase) Considere as afirmativas: I. Os fenmenos de interferncia, difrao e polarizao ocorrem com todos os tipos de onda. II. Os fenmenos de interferncia e difrao ocorrem apenas com ondas transversais. III. As ondas eletromagnticas apresentam o fenmeno de polarizao, pois so ondas longitudinais. IV. Um polarizador transmite os componentes da luz incidente no polarizada, cujo vetor campo eltrico perpendicular direo de transmisso do polarizador Ento, est(o) correta(s): .

(ITA - 2003 - 1a fase) No Laboratrio de Plasmas Frios do ITA possvel obter filmes metlicos finos, vaporizando o metal e depositando-o por condensao sobre uma placa de vidro. Com o auxlio do dispositivo mostrado na figura, possvel medir a espessura e de cada filme. Na figura, os dois geradores so idnticos, de f.e.m. E = 1,0 V e resistncia r = 1,0 , estando ligados a dois eletrodos retangulares e paralelos, P1 e P2, de largura b = 1,0 cm e separados por uma distncia a = 3,0 cm. Um ampermetro ideal A inserido no circuito, como indicado. Supondo que aps certo tempo de deposio formada sobre o vidro uma camada uniforme de alumnio entre os eletrodos, e que o ampermetro acusa uma corrente i = 0,10 A , qual deve ser a espessura e do filme? (resistividade do alumnio = 2,6 . 10-8 .m).

(ITA - 2003 - 1a fase) A figura mostra dois capacitores, 1 e 2, inicialmente isolados um do outro, carregados com uma mesma carga Q. A diferena de potencial (ddp) do capacitor 2 a metade da ddp do capacitor 1. Em seguida, as placas negativas dos capacitores so ligadas Terra e, as positivas, ligadas uma a outra por um fio metlico, longo e fino. Pode-se afirmar que

(ITA - 2003 - 1a fase) Na figura, uma barra condutora MN (de comprimento ℓ, resistncia desprezvel epeso)puxada por um peso , desloca-se com velocidade constante , apoiada em doistrilhos condutores retos, paralelos e de resistncia desprezvel, que formam um ngulo com oplano horizontal. Nas extremidades dos trilhos est ligado um gerador de fora eletromotriz Ecom resistncia r. Desprezando possveis atritos, e considerando que o sistema est imerso emum campo de induo magntica constante, vertical e uniforme , pode-se afirmar que:

(ITA - 2003 - 1a fase) Experimentos de absoro de radiao mostram que arelao entre a energia E e a quantidade de movimento p de um fton E = pc. Considere um sistema isolado formado por dois blocos demassa m1 e m2, respectivamente, colocados no vcuo e separados entresi de uma distncia L. No instante t = 0, o bloco de massa m1 emiteum fton que posteriormente absorvido inteiramente por m2, nohavendo qualquer outro tipo de interao entre os blocos (ver figura).Suponha que m1 se torne m1 em razo da emisso do fton e, analogamente,m2 se torne m2 devido absoro desse fton. Lembrando queesta questo tambm pode ser resolvida com recursos da Mecnicaclssica, assinale a opo que apresenta a relao correta entre a energiado fton e as massas dos blocos.

(ITA - 2003 - 1a fase) Considere as seguintes afirmaes: I. No efeito fotoeltrico, quando um metal iluminado por um feixe de luz monocromtica, aquantidade de eltrons emitidos pelo metal diretamente proporcional intensidade do feixeincidente, independentemente da frequncia da luz. II. As rbitas permitidas ao eltron em um tomo so aquelas em que o momento angularorbital nh/2, sendo n = 1, 3, 5... . III. Os aspectos corpuscular e ondulatrio so necessrios para a descrio completa de umsistema quntico. IV. A natureza complementar do mundo quntico expressa, no formalismo da MecnicaQuntica, pelo princpio de incerteza de Heisenberg. Quais esto corretas ?

(ITA - 2003 - 1a fase) Utilizando o modelo de Bohr para o tomo, calcule o nmero aproximado de revolues efetuadas por um eltron no primeiro estado excitado do tomo de hidrognio, se o tempo de vida do eltron, nesse estado excitado, de 10-8 s. So dados: o raio da rbita do estado fundamental de 5,3 10-11 m e a velocidade do eltron nesta rbita de 2,2 106 m/s .

(ITA - 2003 - 2 FASE)Na figura, o carrinho com rampa movimenta-se com uma acelerao constante . Sobre a rampa repousa um bloco de massa m. Se o coeficiente de atrito esttico entre o bloco e a rampa, determine o intervalo para o mdulo de , no qual o bloco permanecer em repouso sobre a rampa.

(ITA - 2003 - 2 FASE) Quando solto na posio angular de 45 (mostrada na figura), um pndulo simples de massa m e comprimento L colide com um bloco de massa M. Aps a coliso, o bloco desliza sobre uma superfcie rugosa, cujo coeficiente de atrito dinmico igual a 0,3. Considere que aps a coliso, ao retornar, o pndulo alcance uma posio angular mxima de 30. Determine a distncia percorrida pelo bloco em funo de m, M e L.

(ITA - 2003 - 2 FASE)Calcule a variao de entropia quando, num processo presso constante de 1,0 atm, se transforma integralmente em vapor 3,0 kg de gua que se encontram inicialmente no estado lquido, temperatura de 100C. Dado: calor de vaporizao da gua: Lv = 5,4 x 105 cal/ kg

(ITA - 2003 - 2 FASE)A figura mostra um recipiente, com mbolo, contendo um volume inicial Vi de gs ideal, inicialmente sob uma presso Pi igual presso atmosfrica, Pat. Uma mola no deformada fixada no mbolo e num anteparo fixo. Em seguida, de algum modo fornecida ao gs uma certa quantidade de calor Q. Sabendo que a energia interna do gs U = (3/2)PV, a constante da mola k e a rea da seo transversal do recipiente A, determine a variao do comprimento da mola em funo dos parmetros intervenientes. Despreze os atritos e considere o mbolo sem massa, bem como sendo adiabticas as paredes que confinam o gs.