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Prova de Física

Vestibular ITA 2001

Versão 1.0

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Física - ITA - 2001

1. (ITA – 01) 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 a) AB b) A/B c) A/B 2

/B e) A2 B

2. (ITA – 01) 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. (ITA – 01) 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 3D, 5D, 7D 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 é correta.

4. (ITA – 01) Para medir a febre de pacientes, um estudante de medicina crio sua própria escala linear de temperaturas. Nessa nova escala, os valores de 0 (zero) e 10 (dez) correspondem respectivamente a 37 o

C e 40 o C. A temperatura de mesmo valor em ambas escalas é aproximadamente.

Cb) 28,5 o

5. (ITA – 01) No sistema convencional de tração de bicicletas, o ciclista impele os pedais, cujo eixo movimenta a roda dentada (coroa) e 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. (ITA – 01) 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 2L, conforme a figura. O tempo necessário para o feixe de luz “varrer” a praia, em cada volta, é:

a) arctg (L/R)T / (2pi)b) arctg (2L/R)T / (2pi)

c) arctg (L/R)T / pi d) arctg (L/2R)T / (2pi) e) arctg (L/R)T / pi

7. (ITA – 01) Uma bola é lançada horizontalmente do alto de um edifício, tocando o solo decorridos aproximadamente 2 s. 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. (ITA – 01) 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

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9. (ITA – 01) 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 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 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:

< 15 mgb)
2

10. (ITA – 01) Uma espira de raio R é percorrida por uma corrente i. A uma distância 2R 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) = 2pi e a corrente na espira no sentido horário b) (i1/i) = 2pi e a corrente na espira no sentido anti-horário c) (i1/i) = pi e a corrente na espira no sentido horário d) (i1/i) = pi e a corrente na espira no sentido anti-horário e) (i1/i) = 2 e a corrente na espira no sentido horário

1. (ITA – 01) 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 a) m) M( m a M E q 4 a M E q 2

c)m) M(

+ a E q + d) m) M( M a m E q 4 a E q 4

12. (ITA – 01) Um diapasão de freqüência 400Hz é afastado de um observador, em direção a uma parede plana, com velocidade de 1,7m/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 340m/s, os valores que melhor expressam as freqüências em hertz de f1, f2 e f3, respectivamente, são:

a) 392, 408 e 16 b) 396, 404 e 8c) 398, 402 e 4
d) 402, 398 e 4e) 404, 396 e 4

13. (ITA – 01) 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 melhor valor que representa a massa do lastro em kg é

a) 260 b) 210 c) 198d) 150

d gr

w.rumoaoita.com e) indeterminado, pois o barco afundaria com o peso deste tripulante

14. (ITA – 01) 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 + pi/6), em que w, X0 e Y0 sao 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. (ITA – 01) Considere as seguintes afirmações :

I - Se um espelho plano transladar de uma distância d ao longo da direção perpendicular a seu plano, a imagem real de um objeto fixo transladará 2d.

I - Se um espelho plano girar de um ângulo θ em torno de um eixo perpendicular à direção de incidência da luz, o raio refletido girará de um ângulo 2θ.

I - Para que uma pessoa de altura h possa observar seu corpo inteiro em um espelho plano, a altura deste deve ser de no mínimo 2h/3.

Então podemos dizer que: a) apenas I e I são verdadeiras b) apenas I e I são verdadeiras c) apenas I e II são verdadeiras d) todas são verdadeiras e) todas são verdadeiras

16. (ITA – 01) 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. (ITA – 01) 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. (ITA – 01) No circuito elétrico da figura, os vários elementos têm resistências R1, R2 e R3 conforme indicado.

Sabendo que R3 = R1/2, para que a resistência equivalente entre os pontos A e B da associação da figura seja igual a

2R2 a razão r = R2/R1 deve ser:

a) 3/8 b) 8/3 c) 5/8d) 8/5 e) 1

19. (ITA – 01) 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 α que cada fio forma com a vertical, em função de m, g, d, d1, F e L, é a) m g d1 / (F d) b) m g L d1 / (F d2 ) c) m g d12 d) m g d2

20. (ITA – 01) 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 = 3,0 Ω , sendo de

3,75 10 -3 N a intensidade da força constante aplicada à barra, para mantê-la em movimento uniforme com velocidade v = 2,0 m/s. Nessas condições, o módulo de B é:

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21. (ITA – 01) 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 2,0.10 -6

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