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Prova de Física

Vestibular ITA 1993

Versão 1.0

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Física - ITA - 1993

01. (ITA-93) Num sistema de unidades em que as grandezas fundamentais são m(massa), p(quantidade de movimento), t (tempo) e i(corrente elétrica), as dimensões das seguintes grandezas: I)força; I) energia cinética; II) momento de uma força em relação a um ponto; IV) carga elétrica; V) resistência elétrica, são dadas por:

II II IV V
a) ptp2m
itp2m
mtpmt pmt
tp2
itp2m
mp
mit2

02. (ITA-93) O módulo V1 da velocidade de um projétil no seu ponto de altura máxima é ( 6/7 ) 1/2 do valor da velocidade V2 no ponto onde altura é a metade da altura máxima. Obtenha o coseno do ângulo de lançamento com relação a horizontal.

a) Os dados fornecidos são insuficientes.

/2c) ½ d) ( 2 )
/2e) ( 3 )

03. (ITA-93) Uma ventania extremamente forte está soprando com uma velocidade v na direção da seta mostrada na figura. Dois aviões saem simultaneamente do ponto A e ambos voarão com uma velocidade constante c em relação ao ar. O primeiro avião voa contra o vento até o ponto B e retorna logo em seguida ao ponto A, demorando para efetuar o percurso total um tempo t1. O outro voa perpendicularmente ao vento até o ponto D e retorna ao ponto A, num tempo total t2. As distâncias AB e AD são iguais a L. Qual é a razão entre os tempos de vôo dos dois aviões?

c) t2/t1 = v/c
d) t2/t1 = 1e) t2/t1 = ( 2 - v2

04. (ITA-93) Um pedaço de madeira homogêneo, de seção transversal constante A e comprimento L, repousa sobre uma mesa fixa no chão. A madeira está com 25% do seu comprimento para fora da mesa, como mostra a figura. Aplicando uma força P = 300 N no ponto B a madeira começa a se deslocar de cima da mesa. Qual é o valor real do peso Q da madeira?

05. (ITA-93) Um pequeno bloco de madeira de massa m = 2,0 kg se encontra sobre um plano inclinado que está fixo no chão, como mostra a figura. Qual é a força F com que devemos pressionar o bloco sobre o plano para que o mesmo permaneça em equilíbrio? O coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície do plano inclinado é µ = 0,40. Dados: comprimento do plano inclinado, L = 1,0 m; h = 0,6 m; aceleração da gravidade, g = 9,8 m/s2 .

06. (ITA-93) Um corpo de peso P desliza sobre uma superfície de comprimento L, inclinada com relação a horizontal de um ângulo α. O coeficiente de atrito cinético entre o corpo e a superfície é µ e a velocidade inicial do corpo é igual a zero. Quanto tempo demora o corpo para alcançar o final da superfície inclinada?

½

L F h

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07. (ITA-93) Suponha uma partícula que se move sob ação de uma força conservativa. A variação da energia potencial

(Ep) com respeito ao tempo (t) é mostrada na figura a seguir. Qual dos gráficos seguintes pode apresentar a energia cinética da partícula? e) Mais de um gráfico mostrado anteriormente pode apresentar a energia cinética da partícula.

08. (ITA-93) Um pêndulo simples oscila com um período de 2,0 s. Se cravarmos um pino a uma distância ¾ L do ponto de suspensão e na vertical que passa por aquele ponto, como mostrado na figura, qual será o novo período do pêndulo? Desprezar os atritos. Considere ângulos pequenos tanto antes quanto depois de atingir o pino.

a) 1,5 s. b) 2,7 s. c) 3,0 s. d) 4,0 s. e) O período de oscilação não se altera.

09. (ITA-93) Qual seria o período (T) de rotação da Terra em torno do seu eixo, para que um objeto apoiado sobre a superfície da Terra no equador ficasse desprovido de peso? kg; constante de gravitação universal: 6,7.10 -1

a) T = 48 hb) T = 12 h c) T = 1,4 h d) T = 2,8 h e) T = 0

10. (ITA-93) Sobre um sistema de coordenadas XY efetuamse dois movimentos harmônicos simples representados por: x = a.cos(ωt) e y = (3 1/2 ).a.sen(ωt), onde a e ω são constantes positivas. Obtenha a equação da trajetória que é o lugar dos pontos (x, y) no plano:

d) Elipse com um foco na origem

a) Círculo. b) Elipse com centro na origem. c) Reta inclinada a 60° com eixo x. e) Reta inclinada a 120° com eixo x.

1) (ITA-93) Uma haste metálica de seção retangular de área A e de comprimento L é composta de dois materiais de massas específicas ρ1 e ρ2. Os dois materiais constituem hastes homogêneas de comprimentos L1 e L2 , com L1 + L2

= L e L1 = 3L2 soldadas nas extremidades. Colocada a haste sobre um cutelo verifica-se que o equilíbrio é atingido na situação indicada na figura. Calcule a relação ρ 1 / ρ2.

12) (ITA-93) Os dois vasos comunicantes a seguir são abertos, têm seções retas iguais a S e contêm um líquido de massa específica ρ. Introduz-se no vaso esquerdo um w.rumoaoita.com cilindro maciço e homogêneo de massa M, seção S’ < S e menos denso que o líquido. O cilindro é introduzido e abandonado de modo que no equilíbrio seu eixo permaneça vertical. Podemos afirmar que no equilíbrio o nível de ambos os vasos sobe:

a) M / [ ρ ( S - S’ )]b) M / [ ρ ( 2S - S’ )] c) M / [ 2ρ ( 2S - S’

13. (ITA-93) Um recipiente, cujas secções retas dos êmbolos valem S1 e S2, está cheio de um líquido de densidade ρ, como mostra a figura. Os êmbolos estão unidos entre si por um arame fino de comprimento L. Os extremos do recipiente estão abertos. Despreze o peso dos êmbolos, do arame e quaisquer atritos. Quanto vale a tensão T no arame

/( S2)

14. (ITA-93) Dois balões de vidro de volumes iguais estão ligados por meio de um tubo de volume desprezível e ambos contêm hidrogênio a 0°C. Eles estão a uma pressão de 1,013.105 Pa. Qual será a pressão do gás se um dos bulbos for imerso em água a 100°C e outro for mantido a - 40 °C?

a) A pressão permanece a mesmab) 1,06 .10

5 Pa.

Pad) 1,25.10
Pae) 1,20.10

15. (ITA-93) Uma corda esticada a 1,0 m de comprimento e um tubo aberto em uma das extremidades também com 1,0 m de comprimento, vibram com a mesma freqüência fundamental. Se a corda está esticada com uma força de 10,0 N e a velocidade do som no ar é 340 m/s, qual é a massa da corda?

Kg.

e) A situação colocada é impossível fisicamente.

16. (ITA-93) O sistema de lentes de uma câmara fotográfica pode ser entendido como uma fina lente convergente de distância focal igual a 25,0 cm. A que distância da lente (p’) deve estar o filme para receber a imagem de uma pessoa sentada a 1,25 m da lente?

a)8,4 cmb)31,3 cm c)12,5 cm d)16,8 cm e) 25,0 cm

17. (ITA-93) Um raio luminoso incide com um ângulo θ em relação à normal, sobre um espelho refletor. Se esse espelho girar de um ângulo igual a θ em torno de um eixo que passa pelo ponto P e é perpendicular ao plano da figura, qual o ângulo de rotação do raio refletido?

18. (ITA-93) Um objeto em forma de um segmento de reta de comprimento L está situado ao longo do eixo ótico de uma lente convergente de distância focal f. O centro do segmento se encontra a uma distância a da lente e esta produz uma imagem real convergente de todos os pontos do objeto. Quanto vale o aumento linear β do objeto?

]b) β = f2
]d) β = f2

19. (ITA-93) Entre as armaduras de um capacitor plano com as placas horizontais, existe uma diferença de potencial V. A separação entre as armaduras é d. Coloca-se uma pequena carga Q, de massa m entre as armaduras e esta fica em equilíbrio. A aceleração da gravidade é g. Qual é o valor da carga Q? a) Q = m2 gd

/Vb) Q = Vd /m. c) Q = mgd /V.
d) Q = Vgd /me) Q = gd /(Vm).

S2 L

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20. (ITA-93) Uma pequena esfera metálica, de massa m, está suspensa por um fio fino de massa desprezível, entre as placas de um grande capacitor plano, como mostra a figura. Na ausência de qualquer carga tanto no capacitor quanto na esfera o período de oscilação da esfera é T = 0,628 s. Logo em seguida uma carga +e é colocada sobre a esfera e a placa superior do capacitor é carregada positivamente. Nessas novas condições o período de oscilação da esfera torna-se T = 0,314 s. Qual é a força que o campo elétrico do capacitor exerce sobre a esfera?

a) F = 3 mg. b) F = 2 mg. c) F = mg. d) F = 6 mg

21. (ITA-93) No circuito mostrado a seguir, f.e.m. da bateria é ε, a resistência de carga é R e a resistência interna da bateria é r. Quanto vale a potência dissipada na carga? a) P = ε R2 c) P = ε R2

2. (ITA-93) No circuito a seguir vamos considerar as seguintes situações:

I- Não existe qualquer alteração no circuito. I- O trecho BC é curto-circuitado por um fio condutor.

Para ambas as situações, quanto vale a diferença de potencial entre os pontos A e D?

II
b) VAD = ε / 3VAD = 2ε / 3.
d) VAD = ε / 2VAD = 2ε / 3.

23. (ITA-93) Duas esferas condutoras, de massa m, bem pequenas, estão igualmente carregadas. Elas estão suspensas num mesmo ponto, por dois longos fios de seda, de massas desprezíveis e de comprimentos iguais a L. As cargas das esferas são tais, que elas estarão em equilíbrio quando a distância entre elas for igual a a (a<<L). Num instante posterior, uma das esferas é descarregada. Qual será a nova distância b (b<<L) entre as esferas, quando após se tocarem, o equilíbrio entre elas for novamente restabelecido?

a) b = a / 2b) b = (a /2 ) . 2

24. (ITA-93) Duas placas planas e paralelas, de comprimento L’, estão carregadas e servem como controladoras em um tubo de raios catódicos. A distância das placas até a tela do tubo é L. Um feixe de elétrons de massa m penetra entre as placas com uma velocidade V0, como mostra a figura. Qual é o campo elétrico entre as placas se o deslocamento do feixe na tela é igual a d?

25. (ITA-93) Correntes i1 e i2 fluem na mesma direção ao longo de dois condutores paralelos, separados por uma distância a, com i1 > i2. Em qual das três regiões I, I ou II, e para que distância x medida a partir do condutor onde passa a corrente i1, é a indução magnética igual a zero?

ε+
-
CD
ε+

w.rumoaoita.com a) Região I, x = i2a/( i1 + i2) b) Região I, x = i2a/( i1 - i2 ) c) Região I, x = i1a/( i1 + i2) w.rumoaoita.com

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