Simulado On-Line ITA (FÍSICA)
FÍSICA - ITA (2001)
1) Uma certa grandeza física A é definida como o produto da variação de energia de uma partícula pelo intervalo de tempo em que esta variação ocorre. Outra grandeza, B, é o produto da quantidade de movimento da partícula pela distância percorrida. A combinação que resulta em uma grandeza adimensional é
b)A/B
c)A/B2
d)A2/B
e)A2 B
2) Uma partícula move-se ao longo de uma circunferência circunscrita em um quadrado de lado L com velocidade angular constante. Na circunferência inscrita nesse mesmo quadrado, outra partícula move-se com a mesma velocidade angular. A razão entre os módulos das respectivas velocidades tangenciais dessas partículas é
3) Uma partícula, partindo do repouso, percorre no intervalo de tempo t, uma distância D. Nos intervalos de tempo seguintes, todos iguais a t, as respectivas distâncias percorridas são iguais a 3 D, 5 D, 7 D etc. A respeito desse movimento pode-se afirmar que
a)a distância da partícula desde o ponto em que inicia seu movimento cresce exponencialmente com o tempo.
b)a velocidade da partícula cresce exponencialmente com o tempo.
c)a distância da partícula desde o ponto em que inicia seu movimento é diretamente proporcional ao tempo elevado ao quadrado.
d)a velocidade da partícula é diretamente proporcional ao tempo elevado ao quadrado.
e)nenhuma das opções acima está correta.
4) Para medir a febre de pacientes, um estudante de medicina criou sua própria escala linear de temperaturas. Nessa nova escala, os valores de 0 (zero) e 10 (dez) correspondem respectivamente a 37 oC e 40 oC . A temperatura de mesmo valor numérico em ambas escalas é aproximadamente
a) 52,9 oC. c) 74,3 oC. e) -28 5 , oC. b) 28,5 oC. d) -8 5 , oC.
a)52,9 oC
b)28,5 oC
c)74,3 oC
d)-8,5 oC
e)-28,5 oC
5) No sistema convencional de tração de bicicletas, o ciclista impele os pedais, cujo eixo movimenta a roda dentada (coroa) a ele solidária. Esta, por sua vez, aciona a corrente responsável pela transmissão do movimento a outra roda dentada (catraca), acoplada ao eixo traseiro da bicicleta. Considere agora um sistema duplo de tração, com 2 coroas, de raios R1 e R2 (R1 < R2) e 2 catracas R3 e R4 (R3 < R4), respectivamente. Obviamente, a corrente só toca uma coroa e uma catraca de cada vez, conforme o comando da alavanca de câmbio. A combinação que permite máxima velocidade da bicicleta, para uma velocidade angular dos pedais fixa, é
a)coroa R1 e catraca R3.
b)coroa R1 e catraca R4.
c)coroa R2 e catraca R3.
d)coroa R2 e catraca R4.
e)é indeterminada já que não se conhece o diâmetro da roda traseira da bicicleta.
6) Em um farol de sinalização, o feixe de luz está acoplado a um mecanismo rotativo que realiza uma volta completa a cada T segundos. O farol se encontra a uma distância R do centro de uma praia de comprimento 2 L, conforme a figura. O tempo necessário para o feixe de luz "varrer" a praia, em cada volta, é
a)arctg(L/R) T/(2 p)
b)arctg(2 L/R) T/(2 p)
c)arctg(L/R) T/ð
d)arctg(L/2R) T/(2 p)
e)arctg(L/R) T/p
7) Uma bola é lançada horizontalmente do alto de um edifício, tocando o solo decorridos aproximadamente 2s. Sendo de 2,5 m a altura de cada andar, o número de andares do edifício é
e)indeterminado pois a velocidade horizontal de arremesso da bola não foi fornecida.
8) Uma bola cai, a partir do repouso, de uma altura h, perdendo parte de sua energia ao colidir com o solo. Assim, a cada colisão sua energia decresce de um fator k. Sabemos que após 4 choques com o solo, a bola repica até uma altura de 0,64 h. Nestas condições, o valor do fator k é
9) Uma esfera de massa m e carga q está suspensa por um fio frágil e inextensível, feito de um material eletricamente isolante. A esfera se encontra entre as placas paralelas de um capacitor plano, como mostra a figura. A distância entre as placas é d, a diferença de potencial entre as mesmas é V e o esforço máximo que o fio pode suportar é igual ao quádruplo do peso da esfera. Para que a esfera permaneça imóvel, em equilíbrio estável, é necessário que
10) Uma espira circular de raio R é percorrida por uma corrente i. A uma distância 2 R de seu centro encontra-se um condutor retilíneo muito longo que é percorrido por uma corrente i1 (conforme a figura). As condições que permitem que se anule o campo de indução magnética no centro da espira, são, respectivamente
a)(i1 / i) = 2 p e a corrente na espira no sentido horário.
b)(i1 / i) = 2 p e a corrente na espira no sentido anti-horário.
c)(i1 / i) = p e a corrente na espira no sentido horário.
d)(i1 / i) = p e a corrente na espira no sentido anti-horário.
e)(i1 / i) = 2 e a corrente na espira no sentido horário.
11) Um capacitor plano é formado por duas placas paralelas, separadas entre si de uma distância 2 a, gerando em seu interior um campo elétrico uniforme E. O capacitor está rigidamente fixado em um carrinho que se encontra inicialmente em repouso. Na face interna de uma das placas encontra-se uma partícula de massa m e carga q presa por um fio curto e inextensível. Considere que não haja atritos e outras resistências a qualquer movimento e que seja M a massa do conjunto capacitor mais carrinho. Por simplicidade, considere ainda a inexistência da ação da gravidade sobre a partícula. O fio é rompido subitamente e a partícula move-se em direção à outra placa. A velocidade da partícula no momento do impacto resultante, vista por um observador fixo ao solo, é
12) Um diapasão de freqüência 400Hz é afastado de um observador, em direção a uma parede plana, com velocidade de 1,7 m/s. São nominadas: f1, a freqüência aparente das ondas não-refletidas, vindas diretamente até o observador; f2, freqüência aparente das ondas sonoras que alcançam o observador depois de refletidas pela parede e f3, a freqüência dos batimentos. Sabendo que a velocidade do som é de 340 m/s, os valores que melhor expressam as freqüências em hertz de f l, f2 e f3, respectivamente, são
a)392, 408 e 16
b)396, 404 e 8
c)398, 402 e 4
d)402, 398 e 4
e)404, 396 e 4
13) Um pequeno barco de massa igual a 60 kg tem o formato de uma caixa de base retangular cujo comprimento é 2,0 m e a largura 0,80 m. A profundidade do barco é de 0,23 m. Posto para flutuar em uma lagoa, com um tripulante de 1078 N e um lastro, observa-se o nível da água a 20 cm acima do fundo do barco. O valor que melhor representa a massa do lastro em kg é
c)198
e)Indeterminado, pois o barco afundaria com o peso deste tripulante.
14) Uma partícula descreve um movimento cujas coordenadas são dadas pelas seguintes equações: X (t) = X0 cos (w t) e Y(t) = = Y0 sen (w t + p/6 ) , em que w, X0 e Y0 são constantes positivas. A trajetória da partícula é
a)Uma circunferência percorrida no sentido anti-horário.
b)Uma circunferência percorrida no sentido horário.
c)Uma elipse percorrida no sentido anti- horário.
d)Uma elipse percorrida no sentido horário.
e)Um segmento de reta.
15) Considere as seguintes afirmações:
II. Se um espelho plano girar de um ângulo a em torno de um eixo fixo perpendicular à direção de incidência da luz, o raio refletido girará de um ângulo 2 a.
III. Para que uma pessoa de altura h possa observar seu corpo inteiro em um espelho plano, a altura deste deve ser de no mínimo 2 h/ 3.
Então, podemos dizer que
a)apenas I e II são verdadeiras.
b)apenas I e III são verdadeiras.
c)apenas II e III são verdadeiras.
e)todas são falsas.
16) Um objeto linear de altura h está assentado perpendicularmente no eixo principal de um espelho esférico, a 15 cm de seu vértice. A imagem produzida é direita e tem altura de h / 5. Este espelho é
a)côncavo, de raio 15 cm.
b)côncavo, de raio 7,5 cm.
c)convexo, de raio 7,5 cm.
d)convexo, de raio 15 cm.
e)convexo, de raio 10 cm.
17) Uma partícula está submetida a uma força com as seguintes características: seu módulo é proporcional ao módulo da velocidade da partícula e atua numa direção perpendicular àquela do vetor velocidade. Nestas condições, a energia cinética da partícula deve
a)crescer linearmente com o tempo.
b)crescer quadraticamente com o tempo.
c)diminuir linearmente com o tempo.
d)diminuir quadraticamente com o tempo.
e)permanecer inalterada.
18) No circuito elétrico da figura, os vários elementos têm resistências R1 ,R2 e R3 conforme indicado. Sabendo queR3 = R1/2, para que a resistência equivalente entre os pontos A e B da associação da figura seja igual a 2 R2 a razão r = R2 /R1 deve ser
d)8/5
19) Duas partículas têm massas iguais a m e cargas iguais a Q. Devido a sua interação eletrostática, elas sofrem uma força F quando estão separadas de uma distância d. Em seguida, estas partículas são penduradas, a partir de um mesmo ponto, por fios de comprimento L e ficam equilibradas quando a distância entre elas é d1. A cotangente do ângulo a que cada fio forma com a vertical, em função de m, g, d, d1 ,F e L,é
a)m gd1 /(F d)
b)m g Ld 1 /(Fd2)
c)m gd12 /(Fd2)
d)m gd2 /(Fd12 )
e)(F d2) / (mg d12 )
20) Uma barra metálica de comprimento L = 50,0 cm faz contato com um circuito, fechando-o. A área do circuito é perpendicular ao campo de indução magnética uniforme B.A resistência do circuito é R =3,00W, sendo de 3,75 10 -3N a intensidade da força constante aplicada à barra, para mantê-la em movimen-to uniforme com velocidade v =2,00 m/s. Nessas condições, o módulo de B é:
a)0,300 T
b)0,225 T
c)0,200 T
d)0,150 T
e)0,100 T
21) Considere o circuito da figura, assentado nas arestas de um tetraedro, construído com 3 resistores de resistência R, um resistor de resistência R1, uma bateria de tensão U e um capacitor de capacitância C. O ponto S está fora do plano definido pelos pontos P, W e T. Supondo que o circuito esteja em regime estacionário, pode-se afirmar que
a)a carga elétrica no capacitor é de 2,010 -6 F. se R1=3R.
b)a carga elétrica no capacitor é nula, se R1=R.
c)a tensão entre os pontos W e S é de 2,0V, se R1=3R.
d)a tensão entre os pontos W e S é de 16 V,se R1=3R.
e)nenhuma das respostas acima é correta.
22) Um circuito elétrico é constituído por um número infinito de resistores idênticos, conforme a figura. A resistência de cada elemento é igual a R. A resistência equivalente entre os pontos A e B é bloco em relação ao topo da mola, obtemos o esquema a seguir:
23) Um bloco com massa de 0,20 kg, inicialmente em repouso, é derrubado de uma altura de h = 1,20 m sobre uma mola cuja constante de força é k = 19,6 N/m. Desprezando a massa da mola, a distância máxima que a mola será comprimida é
a)0,24 m
b)0,32 m
c)0,48 m
d)0,54 m
e)0,60 m
24) Um centímetro cúbico de água passa a ocupar 1671 cm 3 quando evaporado à pressão de 1,0 atm. O calor de vaporização a essa pressão é de 539 cal/g. O valor que mais se aproxima do aumento de energia interna da água é
a)498 cal
b)2082 cal
c)498 J
d)2082 J
e)2424 J
25) Um elevador está descendo com velocidade constante. Durante este movimento, uma lâmpada, que o iluminava, desprende-se do teto e cai. Sabendo que o teto está a 3,0 m de altura acima do piso do elevador, o tempo que a lâmpada demora para atingir o piso é