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Prova de Física

Vestibular ITA 1995

Versão 1.0

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Física - ITA - 1995

01)(ITA-95) A figura mostra o gráfico da força resultante agindo numa partícula de massa m, inicialmente em repouso.

02) (ITA-95) Uma massa m1 em movimento retilíneo com velocidade de 8,0.10 -2 m/s colide frontal e elasticamente com outra massa m2 em repouso e sua velocidade passa a m/s. Se a massa m2 adquire a velocidade de m/s podemos afirmar que a massa m1 é:

a) 10 m2b) 3,2 m2 c) 0,5 m2 d) 0,04 m2 e) 2,5 m2

03) (ITA-95) Um projétil de massa m = 5,0 g atinge perpendicularmente uma parede com a velocidade V = 400 m/s e penetra 10,0 cm na direção do movimento. (Considerando constante a desaceleração do projétil na parede).

a) Se V = 600 m/s a penetração seria de 15,0 cm. b) Se V = 600 m/s a penetração seria de 225 cm. c) Se V = 600 m/s a penetração seria de 2,5 cm. d) Se V = 600 m/s a penetração seria de 150 cm.

e) A intensidade da força imposta pela parede à penetração da bala é 2 N.

04) (ITA-95) Um pêndulo simples no interior de um avião tem a extremidade superior do fio fixa no teto. Quando o avião está parado o pêndulo fica na posição vertical. Durante a corrida para a decolagem a aceleração a do avião foi constante e o pêndulo fez um ângulo θ com a vertical.

Sendo g a aceleração da gravidade, a relação entre o a, θ e g é:

c) a = g tg θ d) a = g senθ cosθ

05)(ITA-95) Um avião voa numa altitude e velocidade de módulo constantes, numa trajetória circular de raio R, cujo centro coincide com o pico de uma montanha onde está instalado um canhão. A velocidade tangencial do avião é de 200 m/s e a componente horizontal da velocidade da bala do canhão é de 800 m/s. Desprezando-se os efeitos de atrito e movimento da Terra e admitindo que o canhão está direcionado de forma a compensar o efeito da atração gravitacional, para atingir o avião, no instante do disparo o canhão deverá estar apontando para um ponto à frente do mesmo situado a:

06) (ITA-95) Dois blocos de massas m1 = 3,0 kg e m2 = 5,0 kg deslizam sobre um plano, inclinado de 60° com relação à horizontal, encostados um no outro com o bloco 1 acima do bloco 2. Os coeficientes de atrito cinético entre o plano inclinado e os blocos são µ1c = 0,40 e µ2c = 0,6 respectivamente, para os blocos 1 e 2. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 , a aceleração a1 do bloco 1 e a força F12 que o bloco 1 exerce sobre o bloco 2 são respectivamente, em N:

07) (ITA-95) A figura ilustra um carrinho de massa m percorrendo um trecho de uma montanha russa. Desprezando-se todos os atritos que agem sobre ele e supondo que o carrinho seja abandonado em A, o menor valor de h para que o carrinho efetue a trajetória completa é:

a) (3R)/2 b) (5R)/2c) 2R d) 2

gR5 e) 3R

08) (ITA-95) Todo caçador ao atirar com um rifle, mantém a h A t1 t2 t

w.rumoaoita.com arma firmemente apertada contra o ombro evitando assim o “coice” da mesma. Considere que a massa do atirador é 95,0 kg, a massa do rifle é 5,0 kg, e a massa do projétil é 15,0 g a qual é disparada a uma velocidade de 3,0 .104 cm/s. Nestas condições a velocidade de recuo do rifle (Vr) quando se segura muito frouxamente a arma e a velocidade de recuo do atirador (Va) quando ele mantém a arma firmemente apoiada no ombro serão respectivamente:

09) (ITA-95) Um pingo de chuva de massa 5,0. 10 -5 kg cai com velocidade constante de uma altitude de 120 m, sem que sua massa varie, num local onde a aceleração da gravidade g é 10 m/s. Nestas condições, a força de atrito Fa do ar sobre a gota e a energia Ea dissipada durante a queda são respectivamente:

N; 0 J

10) (ITA-95) O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi

60°C. Qual o valor desta diferença na escala Fahrenheit? a) 108 °F b) 60°F c) 140°F d) 33°F e) 92°F

1) (ITA-95) Você é convidado a projetar uma ponte metálica, cujo comprimento será de 2,0 km. Considerando os efeitos de contração e expansão térmica para temperatura no intervalo de -40°F a 110°F e o coeficiente de dilatação linear do metal que é de 12.10 -6 °C -1 , qual a máxima variação esperada no comprimento da ponte? (O coeficiente de dilatação linear é constante no intervalo de temperatura considerado).

a) 9,3 m b) 2,0 mc) 3,0 m d) 0,93 m e) 6,5 m

12) (ITA-95) Considere que MT é a massa da Terra, RT o seu raio, g a aceleração da gravidade e G a constante de gravitação universal. Da superfície terrestre e verticalmente para cima, desejamos lançar um corpo de massa m para que, desprezando a resistência do ar ele se eleve a uma altura acima da superfície igual ao raio da Terra. A velocidade inicial V do corpo neste caso deverá ser de:

R2 GM b) V = m

gRTc) V = TTR

d) V = 2 gRT e) V = mR gGM

13) (ITA-95) A figura abaixomostra um tubo cilíndrico com secção transversal constante de área S = 1,0.10 -2 m2 aberto nas duas extremidades para a atmosfera cuja pressão é Pa =

1,0.10 5 Pa. Uma certa quantidade de gás ideal está aprisionada entre dois pistões A e B que se movem sem atrito. A massa do pistão A é desprezível e a do pistão B é M. O pistão B está apoiado numa mola de constante elástica K = 2,5 . 103 N/m e a aceleração da gravidade g =

10 m/s2 . Inicialmente, a distância de equilíbrio entre os pistões é de 0,50 m. Uma massa de 25 kg é colocada vagarosamente sobre A, mantendo-se constante a temperatura. O deslocamento do pistão A para baixo, até a nova posição de equilíbrio, será:

14) (ITA-95) Uma gaivota pousada na superfície da água, cujo índice de refração em relação ao ar é n = 1,3 observa um peixinho que está exatamente abaixo dela, a uma profundidade de 1,0 m. Que distância, em linha reta deverá nadar o peixinho para sair do campo visual da gaivota?

a) 0,84 mb) 1,2 m c) 1,6 m d) 1,4 m

e) O peixinho não conseguirá fugir do campo visual da gaivota.

15) (ITA-95) Num recipiente temos dois líquidos não miscíveis com massas específicas ρ1 < ρ2. Um objeto de volume V e massa específica ρ sendo ρ1 < ρ < ρ2 fica em equilíbrio com uma parte em contato com o líquido 1 e outra com o líquido 2 como mostra a figura. Os volumes V1 e V2 das partes do objeto que ficam imersos em 1 e 2 são respectivamente:

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16) (ITA-95)Um objeto tem altura h0 = 20 cm está situado a uma distância d0 = 30 cm de uma lente. Este objeto produz uma imagem virtual de altura h1 = 4,0 cm. A distância da imagem à lente, a distância focal e o tipo da lente são respectivamente:

a) 6,0 cm; 7,5 cm; convergente b) 1,7 cm; 30 cm; divergente c) 6,0 cm; - 7,5 cm; divergente d) 6,0 cm; 5,0 cm; divergente e) 1,7 cm; - 5,0 cm; convergente

17) (ITA-95) Numa experiência de Young é usada a luz monocromática. A distância entre fendas F1 e F2 é h =

2,0.10 -2 cm. Observa-se no anteparo, a uma distância L = 1,2 m das fendas, que a separação entre duas franjas escuras vizinhas é de 3,0 . 10 -1 cm. Sendo válida a aproximação tg θ

≈ sen θ:

I- Qual é o comprimento de onda λ a luz usada na experiência

I- Qual é a freqüência f dessa luz? ( a velocidade da luz no

I- Qual é o comprimento de onda λ dessa luz dentro de um bloco de vidro cujo índice de refração é n = 1,50 em relação ar?

II II
a)3,3 . 10
m6,0 . 10
Hz5,0 . 10
b)4,8 . 10
m6,0 . 10 Hz 5,4 . 10
c)5,0 . 10
m6,0 . 10
Hz3,3 . 10
d)5,0 . 10
m6,0 . 10
Hz5,0 . 10
e)5,0 . 10
m6,0 . 10
Hz3,3 . 10

18) (ITA-95) A faixa de emissão de rádio em freqüência modulada, no Brasil, vai de, aproximadamente, 8 MHz a 108 MHz. A razão entre o maior e o menor comprimento de onda desta faixa é:

a) 1,2b) 15 c) 0,63 d) 0,81

e) Impossível calcular não sendo dada a velocidade propagação da onda.

19) (ITA-95) Um recipiente formado de duas partes cilíndricas sem fundo, de massa m = 1,00kg cujas dimensões estão representadas na figura encontra-se sobre uma mesa lisa com sua extremidade inferior bem ajustada à superfície da mesa. Coloca-se um líquido no recipiente e quando o nível do mesmo atinge uma altura h = 0,050 m, o recipiente sob ação do líquido se levanta. A massa específica desse líquido é, em g/cm3 :

a) 0,13 b) 0,64 c) 2,5 d) 0,85e) 0,16

20) (ITA-95) Um tubo cilíndrico de secção transversal constante de área S fechado numa das extremidades e com uma coluna de ar no seu interior de 1,0 m encontra-se em equilíbrio mergulhado em água cuja massa específica é ρ =

1,0 g/cm3 com o topo do tubo coincidindo com a superfície

(figura abaixo). Sendo Pa = 1,0.105 Pa a pressão atmosférica e g = 10 m/s2 a aceleração da gravidade, a que distância h deverá ser elevado o topo do tubo com relação à superfície da água para que o nível da água dentro e fora do mesmo coincidam?

21) (ITA-95) Se duas barras de alumínio com comprimento

L1 e coeficientes de dilatação térmica α1 = 2,3.10

outra de aço com comprimentoL2 > L1 e coeficiente de

dilatação térmica α2 = 1,10.10

-5 °C -1 , apresentam uma diferença em seus comprimentos a 0°C, de 1000 m e esta diferença se mantém constante com a variação da

w.rumoaoita.com temperatura, podemos concluir que os comprimentos L2 e L1 são a 0°C:

2) (ITA-95) Uma partícula com carga q e massa M move-se ao longo de uma reta com velocidade v constante numa região onde estão presentes um campo elétrico de 500V/m e um campo de indução magnética de 0,10 T. Sabe-se que ambos os campos e a direção de movimento da partícula são mutuamente perpendiculares. A velocidade da partícula é:

a) 500/ms

b) Constante para quaisquer valores dos campos elétrico e magnético.

e) Faltam dados para o cálculo.

23) (ITA-95) Um pêndulo simples é construído com uma esfera metálica de massa m = 1,0 . 10 - 4 kg carregada com uma carga elétrica de 3,0 . 10 - 5 C e um fio isolante de comprimento L = 1,0 m de massa desprezível. Este pêndulo oscila com período P num local em que g = 10,0 m/s2 .

Quando um campo elétrico uniforme e constante E é aplicado verticalmente em toda região do pêndulo o seu período dobra de valor. A intensidade do campo elétrico E é de:

No circuito mostrado acima na figura a força eletromotriz e sua resistência interna são respectivamente ε e r. R1 e R2 são duas resistências fixas. Quando o cursor móvel da resistência se move para A, a corrente i1 em R1 e a corrente i2 em R2 variam da seguinte forma:

i1i2
a) cresce decresce
b) crescecresce
c) decresce cresce

d) decresce decresce e) não varia decresce

No circuito acima, o capacitor está inicialmente descarregado. Quando a chave é ligada, uma corrente flui pelo circuito até carregar totalmente o capacitor. Podemos então afirmar que:

eletromotriz εé (Cε)/2.

a) A energia que foi despendida pela fonte de força b) A energia que foi dissipada no resistor independe do valor de R.

c) A energia que foi dissipada no resistor é proporcional a d) A energia que foi armazenada no capacitor seria maior se R fosse menor.

e) Nenhuma energia foi dissipada no resistor.

r R1 i i1 w.rumoaoita.com

Observações

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