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ITA — Vestibular 2016 — Prova de Física

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2016 — Física

ITAMédio

30 questões nesta prova · página 2 de 2 · 19 com gabarito

Física Eletrodinâmica — Circuitos Elétricos

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2016 — Física · Questão 21

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Texto-base:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração da gravidade: 10 m/s². 1,0 cal = 4,2 J = 4,2 × 10⁷ erg. Calor específico da água: 1,0 cal/g.K. Massa específica da água: 1,0 g/cm³. Massa específica do ar: 1,2 kg/m³. Velocidade do som no ar: 340 m/s.

No circuito abaixo os medidores de corrente e tensão elétrica são reais, ou seja, possuem resistência interna. Sabendo-se que o voltímetro acusa 3,0 V e o amperímetro, 0,8 A, calcule o valor da resistência interna do voltímetro.

Circuito: bateria de 12 V em série com o amperímetro A e o resistor R1 = 5 Ω, ligados a três ramos em paralelo: R2 = 10 Ω, R3 = 10 Ω e o voltímetro V.

As questões dissertativas, numeradas de 21 a 30, devem ser desenvolvidas, justificadas e respondidas no caderno de soluções.

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Física Cinemática — Movimento Uniformemente Variado

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2016 — Física · Questão 22

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Texto-base:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração da gravidade: 10 m/s². 1,0 cal = 4,2 J = 4,2 × 10⁷ erg. Calor específico da água: 1,0 cal/g.K. Massa específica da água: 1,0 g/cm³. Massa específica do ar: 1,2 kg/m³. Velocidade do som no ar: 340 m/s.

No tráfego, um veículo deve se manter a uma distância segura do que vai logo à frente. Há países que adotam a “regra dos três segundos”, vale dizer: ao observar que o veículo da frente passa por uma dada referência ao lado da pista, que se encontra a uma distância d, o motorista deverá passar por essa mesma referência somente após pelo menos três segundos, mantida constante sua velocidade v₀. Nessas condições,
  1. 1.
    supondo que o veículo da frente pare instantaneamente, estando o de trás a uma distância ainda segura de acordo com a “regra dos três segundos”, calcule o tempo T da frenagem deste para que ele possa percorrer essa distância d, mantida constante a aceleração.
  2. 2.
    para situações com diferentes valores da velocidade inicial v₀, esboce um gráfico do módulo da aceleração do veículo de trás em função dessa velocidade, com o veículo parando completamente no intervalo de tempo T determinado no item anterior.
  3. 3.
    considerando que a aceleração a depende principalmente do coeficiente de atrito µ entre os pneus e o asfalto. explique como utilizar o gráfico para obter o valor máximo da velocidade v_M para o qual a “regra dos três segundos” permanece válida. Sendo µ = 0,6 obtenha este valor.

As questões dissertativas, numeradas de 21 a 30, devem ser desenvolvidas, justificadas e respondidas no caderno de soluções.

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Física Hidrodinâmica — Equação de Bernoulli

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2016 — Física · Questão 23

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Texto-base:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração da gravidade: 10 m/s². 1,0 cal = 4,2 J = 4,2 × 10⁷ erg. Calor específico da água: 1,0 cal/g.K. Massa específica da água: 1,0 g/cm³. Massa específica do ar: 1,2 kg/m³. Velocidade do som no ar: 340 m/s.

Um cilindro vertical de seção reta de área A₁, fechado, contendo gás e água é posto sobre um carrinho que pode se movimentar horizontalmente sem atrito. A uma profundidade h do cilindro, há um pequeno orifício de área A₂ por onde escoa a água. Num certo instante a pressão do gás é p, a massa da água, Mₐ e a massa restante do sistema, M. Determine a aceleração do carrinho nesse instante mencionado em função dos parâmetros dados. Justifique as aproximações eventualmente realizadas.

As questões dissertativas, numeradas de 21 a 30, devem ser desenvolvidas, justificadas e respondidas no caderno de soluções.

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Física Ondas — Efeito Doppler

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2016 — Física · Questão 24

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Texto-base:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração da gravidade: 10 m/s². 1,0 cal = 4,2 J = 4,2 × 10⁷ erg. Calor específico da água: 1,0 cal/g.K. Massa específica da água: 1,0 g/cm³. Massa específica do ar: 1,2 kg/m³. Velocidade do som no ar: 340 m/s.

Um dado instrumento, emitindo um único som de frequência f₀, é solto no instante t = 0 de uma altura h em relação ao chão onde você, imóvel, mede a frequência f que a cada instante chega aos seus ouvidos. O gráfico resultante de 1/f × t mostra uma reta de coeficiente angular −3,00 × 10⁻⁵. Desprezando a resistência do ar, determine o valor da frequência f₀.

As questões dissertativas, numeradas de 21 a 30, devem ser desenvolvidas, justificadas e respondidas no caderno de soluções.

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Física Quantidade de Movimento — Conservação

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2016 — Física · Questão 25

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Texto-base:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração da gravidade: 10 m/s². 1,0 cal = 4,2 J = 4,2 × 10⁷ erg. Calor específico da água: 1,0 cal/g.K. Massa específica da água: 1,0 g/cm³. Massa específica do ar: 1,2 kg/m³. Velocidade do som no ar: 340 m/s.

Dois garotos com patins de rodinhas idênticos encontram-se numa superfície horizontal com atrito e, graças a uma interação, conseguem obter a razão entre seus respectivos pesos valendo-se apenas de uma fita métrica. Como é resolvida essa questão e quais os conceitos físicos envolvidos?

As questões dissertativas, numeradas de 21 a 30, devem ser desenvolvidas, justificadas e respondidas no caderno de soluções.

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Física Calorimetria

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2016 — Física · Questão 26

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Texto-base:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração da gravidade: 10 m/s². 1,0 cal = 4,2 J = 4,2 × 10⁷ erg. Calor específico da água: 1,0 cal/g.K. Massa específica da água: 1,0 g/cm³. Massa específica do ar: 1,2 kg/m³. Velocidade do som no ar: 340 m/s.

Considere uma garrafa térmica fechada contendo uma certa quantidade de água inicialmente a 20 °C. Elevando-se a garrafa a uma certa altura e baixando-a em seguida, suponha que toda a água sofra uma queda livre de 42 cm em seu interior. Este processo se repete 100 vezes por minuto. Supondo que toda a energia cinética se transforme em calor a cada movimento, determine o tempo necessário para ferver toda a água.

As questões dissertativas, numeradas de 21 a 30, devem ser desenvolvidas, justificadas e respondidas no caderno de soluções.

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Física Eletrodinâmica — Resistência Elétrica

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2016 — Física · Questão 27

Sem padrão de resposta — pratique a escrita

Texto-base:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração da gravidade: 10 m/s². 1,0 cal = 4,2 J = 4,2 × 10⁷ erg. Calor específico da água: 1,0 cal/g.K. Massa específica da água: 1,0 g/cm³. Massa específica do ar: 1,2 kg/m³. Velocidade do som no ar: 340 m/s.

Considere superpostas três barras idênticas de grafite com resistividade ρ = 1,0 × 10⁻⁴ Ωm, 15 cm de comprimento e seção quadrada com 2,0 cm de lado. Inicialmente as três barras tem as suas extremidades em contato com a chapa ligada ao contato A. Em seguida, a barra do meio desliza sem atrito com velocidade constante v = 1,0 cm/s, movimentando igualmente o contato B, conforme a figura. Obtenha a expressão da resistência R medida entre A e B como função do tempo e esboce o seu gráfico.

Chapa vertical ligada ao contato A com três barras sobrepostas presas a ela; a barra do meio está deslocada para a direita, com velocidade v, e ligada ao contato B em sua extremidade direita.

As questões dissertativas, numeradas de 21 a 30, devem ser desenvolvidas, justificadas e respondidas no caderno de soluções.

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Física Colisões — Choques Elásticos

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2016 — Física · Questão 28

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Texto-base:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração da gravidade: 10 m/s². 1,0 cal = 4,2 J = 4,2 × 10⁷ erg. Calor específico da água: 1,0 cal/g.K. Massa específica da água: 1,0 g/cm³. Massa específica do ar: 1,2 kg/m³. Velocidade do som no ar: 340 m/s.

Na ausência da gravidade e no vácuo, encontram-se três esferas condutoras alinhadas, A, B e C, de mesmo raio e de massas respectivamente iguais a m, m e 2m. Inicialmente B e C encontram-se descarregadas e em repouso, e a esfera A, com carga elétrica Q, é lançada contra a intermediária B com uma certa velocidade v. Supondo que todos movimentos ocorram ao longo de uma mesma reta, que as massas sejam grandes o suficiente para se desprezar as forças coulombianas e ainda que todas as colisões sejam elásticas, Determine a carga elétrica de cada esfera após todas as colisões possíveis.

As questões dissertativas, numeradas de 21 a 30, devem ser desenvolvidas, justificadas e respondidas no caderno de soluções.

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Física Oscilações — Movimento Harmônico Simples

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2016 — Física · Questão 29

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Texto-base:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração da gravidade: 10 m/s². 1,0 cal = 4,2 J = 4,2 × 10⁷ erg. Calor específico da água: 1,0 cal/g.K. Massa específica da água: 1,0 g/cm³. Massa específica do ar: 1,2 kg/m³. Velocidade do som no ar: 340 m/s.

Um sistema mecânico é formado por duas partículas de massas m conectadas por uma mola, de constante elástica k e comprimento natural 2ℓ₀, e duas barras formando um ângulo fixo de 2α, conforme a figura. As partículas podem se mover em movimento oscilatório, sem atrito, ao longo das barras, com a mola subindo e descendo sempre na horizontal. Determine a frequência angular da oscilação e a variação Δℓ = ℓ₀ − ℓ₁, em que ℓ₁ é o comprimento da mola em sua posição de equilíbrio.

Duas barras em forma de V, articuladas no vértice inferior apoiado no chão, cada uma formando ângulo α com a vertical tracejada; partículas de massa m em cada barra, ligadas por uma mola horizontal.

As questões dissertativas, numeradas de 21 a 30, devem ser desenvolvidas, justificadas e respondidas no caderno de soluções.

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Física Eletrodinâmica — Circuitos RC

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2016 — Física · Questão 30

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Texto-base:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração da gravidade: 10 m/s². 1,0 cal = 4,2 J = 4,2 × 10⁷ erg. Calor específico da água: 1,0 cal/g.K. Massa específica da água: 1,0 g/cm³. Massa específica do ar: 1,2 kg/m³. Velocidade do som no ar: 340 m/s.

No circuito da figura o capacitor encontra-se descarregado com a chave A aberta que, a seguir, é fechada no instante t₁, sendo que o capacitor estará totalmente carregado no instante t₂. Desprezando a resistência da bateria V, determine a corrente no circuito nos instantes t₁ e t₂.

Circuito: bateria V, chave A e resistor R em série, ligados ao capacitor C em paralelo com outro resistor R.

As questões dissertativas, numeradas de 21 a 30, devem ser desenvolvidas, justificadas e respondidas no caderno de soluções.

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