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Prova de Física

Vestibular ITA 1998

Versão 1.0

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Física - ITA - 1998 Caso necessário, utilize os seguintes valores de constantes:

- aceleração de gravidade local g=10 m/s2

- massa específica da água = 1,0 g/cm3

- calor específico da água = 4,2 kJ/kg K

As questões de números 01 a 20 NÃO PRECISAM SER JUSTIFICADAS no Caderno de Respostas. Basta marcar as respostas na Folha de Respostas (verso do Caderno de Respostas) e na Folha de Leitura Óptica.

1) (ITA-98) A velocidade de uma onda transversal em uma corda depende da tensão F a que está sujeita a corda, da massa m e do comprimento d da corda. Fazendo uma análise dimensional, concluímos que a velocidade poderia ser dada por :

a) md

F b)

2) (ITA-98) Considere uma partícula maciça que desce uma superfície côncava e sem atrito, sob a influência da gravidade, como mostra a figura. Na direção do movimento da partícula, ocorre que:

a) a velocidade e a aceleração crescem. b) a velocidade cresce e a aceleração decresce. c) a velocidade decresce e a aceleração cresce. d) a velocidade e a aceleração decrescem. e) a velocidade e a aceleração permanecem constantes.

3) (ITA-98) Um caixote de peso W é puxado sobre um trilho horizontal por uma força de magnitude F que forma um ângulo θ em relação à horizontal, como mostra a figura. Dado que o coeficiente de atrito estático entre o caixote e o trilho é µ, o valor mínimo de F, a partir de qual seria possível mover o caixote, é:

θµ− θ tan1

Wsen c) θµ tan1

Wsen d) θµ tan1 Wsec e) (1 - µ tan θ)W

4) (ITA-98) Uma massa m em repouso divide-se em duas partes, uma com massa 2m/3 e outra com massa m/3. Após a divisão, a parte com massa m/3 move-se para a direita com uma velocidade de módulo v1. Se a massa m estivesse se movendo para a esquerda com velocidade de módulo v antes da divisão, a velocidade da parte m/3 depois da divisão seria:

1 para a esquerda
b) (v1 - v) para a esquerda. c) (v1 - v) para a direita

31 1 para a direita. e) (v1 + v) para a direita.

5) (ITA-98) Um 'bungee jumper' de 2 m de altura e 100 kg de massa pula de uma ponte usando uma 'bungee cord', de 18 m de comprimento quando não alongada, constante elástica de 200 N/m e massa desprezível, amarrada aos seus pés. Na sua descida, a partir da superfície da ponte, a corda atinge a extensão máxima sem que ele toque nas rochas embaixo. Das opções abaixo, a menor distância entre a superfície da ponte e as rochas é:

a) 26 mb) 31 m. c) 36m. d) 41 m. e) 46m.

6) (ITA-98) Um astronauta, antes de partir para uma viagem até a Lua, observa um copo de água contendo uma pedra de gelo e verifica que 9/10 do volume da pedra de gelo está submersa na água. Como está de partida para a Lua, ele pensa em fazer a mesma experiência dentro da sua base na Lua. Dada que o valor da aceleração de gravidade na superfície da Lua é 1/6 do seu valor na Terra, qual é porcentagem do volume da pedra de gelo que estaria

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a) 7%b) 15%. c) 74%. d) 90%. e) 96%.

submersa no copo de água na superfície da Lua?

7) (ITA-98) Suponha que há um vácuo de 3,0 x 104 Pa dentro de uma campânula de 500 g na forma de uma pirâmide reta de base quadrada apoiada sobre uma mesa lisa de granito. As dimensões da pirâmide são as mostradas na figura e a pressão atmosférica local é de 1,0 x 105 Pa. O módulo da força F necessária para levantar a campânula na direção perpendicular à mesa é ligeiramente maior do que:

a) 700N. b) 705 Nc) 1680N. d) 1685N. e) 7000 N.

8) (ITA-98) Um cilindro maciço flutua verticalmente, com estabilidade, com uma fração f do seu volume submerso em mercúrio, de massa especifica D. Coloca-se água suficiente (de massa especifica d) por cima do mercúrio, para cobrir totalmente o cilindro, e observa-se que o cilindro continue em contato com o mercúrio após a adição da água. Conclui-se que o mínimo valor da fração f originalmente submersa no mercúrio é:

dDD − dDd − c) D d d)

D e)

9) (ITA-98) Um relógio de pêndulo simples é montado no pátio de um laboratório em Novosibirsk na Sibéria, utilizando um fio de suspensão de coeficiente de dilatação

1 x 10 -5 °C -1 . O pêndulo é calibrado para marcar a hora certa em um bonito dia de verão de 20 °C. Em um dos menos agradáveis dias do inverno, com a temperatura a - 40 °C, o relógio:

c) atrasa 13 s por diad) atrasa 26 s por dia.

a) adianta 52 s por dia. b) adianta 26 s por dia. e) atrasa 52 s por dia.

10) (ITA-98) Uma bolha de ar de volume 20,0 mm3 , aderente à parede de um tanque de água a 70 cm de profundidade, solta-se e começa a subir. Supondo que a tensão superficial da bolha é desprezível e que a pressão atmosférica é de 1 x 105 Pa, logo que alcança a superfície seu volume é aproximadamente:

1) (ITA-98) Considere a figura ao lado onde E1 e E2 são dois espelhos planos que formam um ângulo de 135° entre si.

Um raio luminoso R incide com um ângulo α em E1 e outro

R' (não mostrado) emerge de E2. Para 0 < α < pi/4, concluise que:

a) R' pode ser paralelo a R dependendo de α.

b) R' é paralelo a R qualquer que seja α. c) R’ nunca é paralelo a R. d) R' só será paralelo a R se o sistema estiver no vácuo.

e) R' será paralelo a R qualquer que seja o ângulo entre os espelhos.

12) (ITA-98) A distância de Marte ao Sol é aproximadamente 50% maior do que aquela entre a Terra e o Sol. Superfícies planas de Marte e da Terra, de mesma área e perpendiculares aos raios solares, recebem por segundo as energias de irradiação solar UM e UT,

aproximadamente: a) 4/9b) 2/3. c) 1 d) 3/2. e)

respectivamente. A razão entre as energias, UM/UT , é 9/4.

13) (ITA-98) Devido à gravidade, um filme fino de sabão suspenso verticalmente é mais espesso embaixo do que em cima. Quando iluminado com luz branca e observado de um pequeno ângulo em relação à frontal, o filme aparece preto em cima, onde não reflete a luz. Aparecem intervalos de luz de cores diferentes na parte em que o filme é mais espesso, onde a cor da luz em cada intervalo depende da espessura

w.rumoaoita.com local do filme de sabão. De cima para baixo, as cores aparecem na ordem:

a) violeta, azul, verde, amarela, laranja, vermelha. b) amarela, laranja, vermelha, violeta, azul, verde. c) vermelha, violeta, azul, verde, amarela, laranja. d) vermelha, laranja, amarela, verde, azul, violeta. e) violeta, vermelha, laranja, amarela, verde, azul.

14) (ITA-98) Três cargas elétricas puntiformes estão nos vértices U, V, e W de um triângulo equilátero. Suponha-se que a soma das cargas é nula e que a força sobre a carga localizada no vértice W é perpendicular à reta UV e aponta para fora do triângulo, como mostra a figura. Conclui-se que:

a) as cargas localizadas em U e V são de sinais contrários e de valores absolutos iguais.

b) as cargas localizadas nos pontos U e V têm valores absolutos diferentes e sinais contrários.

c) as cargas localizadas nos pontos U, V e W têm o mesmo valor absoluto, com uma delas de sinal diferente das demais.

d) as cargas localizadas nos pontos U, V e W têm o mesmo valor absoluto e o mesmo sinal.

e) a configuração descrita é fisicamente impossível.

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