Questões de Física - ITA | Gabarito e resoluções

(Ita 2000) No experimento denominado anis de Newton, um feixe de raios luminosos incide sobre uma lente plano convexa que se encontra apoiada sobre uma lmina de vidro, como mostra a figura. O aparecimento de franjas circulares de interferncia, conhecidas como anis de Newton, est associado camada de ar, de espessura d varivel, existente entre a lente e a lmina.Qual deve ser a distncia d entre a lente e a lmina de vidro correspondente circunferncia do quarto anel escuro ao redor do ponto escuro central? (Considere o comprimento de onda da luz utilizada).

(ITA - 2000) . Uma lente de vidro de índice de refração n = 1,6 é recoberta com um filme fino, de índice de refração n = 1,3, para minimizar a reflexão de uma certa luz incidente. Sendo o comprimento de onda da luz incidente no ar ar = 500 nm, então a espessura mínima do filme é:

(Ita 2000) Um fio de densidade linear de carga positiva atravessa trs superfciesfechadas A, B e C, de formas respectivamente cilndrica, esfrica e cbica, como mostra afigura. Sabe-se que A tem comprimento L = dimetro de B = comprimento de um lado de C, e queo raio da base de A a metade do raio da esfera B. Sobre o fluxo do campo eltrico, , atravsde cada superfcie fechada, pode-se concluir que

(ITA-00) Uma casca esfrica tem raio interno R1, raio externo R2 e massa M distribuda uniformemente. Uma massa puntiforme m est localizada no interior dessa casca, a uma distncia d de seu centro(R1 d R2). O mdulo da fora gravitacional entre as massas :

(Ita 2000) Um copo de 10 cm de altura est totalmente cheio de cerveja e apoiado sobreuma mesa. Uma bolha de gs se desprende do fundo do copo e alcana a superfcie, onde apresso atmosfrica de 1,01x105 Pa. Considere que a densidade da cerveja seja igual a dagua pura e que a temperatura e o nmero de moles do gs dentro da bolha permaneamconstantes enquanto esta sobe. Qual a razo entre o volume final (quando atinge a superfcie)e inicial da bolha?

(Ita 2000) Uma certa resistência de fio, utilizada para aquecimento, normalmente dissipa uma potência de 100 W quando funciona a uma temperatura de 100 C. Sendo de 2 x 10-3K-1 o coeficiente da dilatação térmica do fio, conclui-se que a potência instantânea dissipada pela resistência, quando operada a uma temperatura inicial de 20 C, é

(ITA 1999) Suponha um cenrio de fico cientfica em que a Terra atingida por um imenso meteoro. Em consequncia do impacto, somente o mdulo da velocidade da Terra alterado, sendo V0 seu valor imediatamente aps o impacto, como mostra a figura adiante. O meteoro colide com a Terra exatamente na posio onde a distncia entre a Terra e o Sol mnima (distncia OA = R na figura). Considere a atrao gravitacional exercida pelo Sol, tido como referencial inercial, como a nica fora de interao que atua sobre a Terra aps a coliso, e designe por M a massa do Sol e por G a constante da gravitao universal. Considere ainda que o momento angular da Terra seja conservado, isto , a quantidade de mdulo m.r.V.sen permanece constante ao longo da nova trajetria elptica da Terra em torno do Sol (nessa expresso, m a massa da Terra, r o mdulo do vetor posio da Terra em relao ao Sol, V o mdulo da velocidade da Terra e o ngulo entre e r e V). A distncia (OB), do apogeu ao centro do Sol, da trajetria que a Terra passa a percorrer aps o choque com o meteoro, dada pela relao:

(Ita 1999) Considere as seguintes afirmações relativas às formas de ondas mostradas na figura a seguir: I - A onda A é conhecida como onda longitudinal e seu comprimento de onda é igual à metade do comprimento de onda da onda B.II - Uma onda sonora propagando-se no ar é melhor descrita pela onda A, onde as regiões escuras são chamadas de regiões de compressão e as regiões claras, de regiões de rarefação.III - Se as velocidades das ondas A e B são iguais e permanecem constantes e ainda, se o comprimento de onda da onda B é duplicado, então o período da onda A é igual ao período da onda B. Então, pode-se concluir que:

(Ita 1999) Dois conjuntos de capacitores de placas planas e paralelas são construídoscomo mostram as montagens 1 e 2 a seguir. Considere que a área de cada placa seja igual a Ae que as mesmas estejam igualmente espaçadas de uma distância d. Sendo 0 apermissividade elétrica do vácuo, as capacitâncias equivalentes c1 e c2 para as montagens 1 e2, respectivamente, são:

(ITA-99) Um pêndulo é constituído por uma partícula de massa m suspensa por um fio de massa desprezível, flexível e inextensível, de comprimento L. O pêndulo é solto a partir do repouso, na posição A, e desliza sem atrito ao longo de um plano de inclinação , como mostra a figura. Considere que o corpo abandona suavemente o plano no ponto B, após percorrer uma distância d sobre ele. A tração no fio, no instante em que o corpo deixa o plano, é:

(ITA 1999) Considere a Terra uma esfera homognea e que a acelerao da gravidade nos polos seja de 9,8 m/s. O nmero pelo qual seria preciso multiplicar a velocidade de rotao da Terra de modo que o peso de uma pessoa no Equador ficasse nulo : Dados: Raio da Terra: 6,38 * 106m

(Ita 1999) Um balão preenchido com gás tem como hóspede uma mosca. O balão é conectado a uma balança por meio de um fio inextensível e de massa desprezível, como mostra a figura a seguir. Considere que o balão se move somente na direção vertical e que a balança fica em equilíbrio quando a mosca não está voando. Sobre a condição de equilíbrio da balança, pode-se concluir que:

(Ita 1999) Uma esfera homognea de carga q e massa m de 2 g est suspensa por um fiode massa desprezvel em um campo eltrico cujas componentes x e y tm intensidades Ex= 105 N/C e Ey = 1 105 N/C,respectivamente, como mostra a figura a seguir. Considerando que a esfera est em equilbrio para = 60, qual a fora de trao no fio?

(ITA 1999) Um condutor reto, de 1 cm de comprimento, colocado paralelo ao eixo z e gira com uma frequncia de 1000 revolues por minuto, descrevendo um crculo de dimetro de 40 cm no plano xy, como mostra a figura. Esse condutor est imerso num campo magntico radial de mdulo igual a 0,5 T. A tenso induzida nos terminais do condutor de:

(ITA 1999) Um relgio de pndulo, construdo de um material de coeficiente de dilatao linear , foi calibrado a uma temperatura de 0C para marcar um segundo exato ao p de uma torre de altura h. Elevando-se o relgio at o alto da torre observa-se um certo atraso, mesmo mantendo-se a temperatura constante. Considerando R o raio da Terra, L o comprimento do pndulo a 0C e que o relgio permanea ao p da torre, ento a temperatura para a qual obtm-se o mesmo atraso dada pela relao: