Questões de física

Origem: Ita

(Ita-1995) Uma massa m em movimento retilíneo com velocidade 8,0 × 10² m/s colide frontalmente com outra massa m‚ em repouso e sua velocidade passa a ser 5,0 × 10² m/s. Se a massa m‚ adquire a velocidade de 7,5 × 10² m/s, podemos concluir que a massa m é:
a) 10m‚
b) 3,2m‚
c) 0,5m‚
d) 0,04m‚
e) 2,5m‚

resposta:[E]

(Ita-1995) Um projétil de massa m = 5,00 g atinge perpendicularmente uma parede com velocidade V = 400 m/s e penetra 10,0 cm na direção do movimento. (Considere constante a desaceleração do projétil na parede).
a) Se V = 600 m/s a penetração seria de 15,0 cm
b) Se V = 600 m/s a penetração seria de 225 cm
c) Se V = 600 m/s a penetração seria de 22,5 cm
d) Se V = 600 m/s a penetração seria de 150 cm
e) A intensidade da força imposta pela parede à penetração da bala é 2 N

resposta:[C]

(Ita-1995) Um pêndulo simples no interior de um avião tem a extremidade superior do fio fixa no teto. Quando o avião está parado o pêndulo fica na posição vertical. Durante a corrida para a decolagem a aceleração a do avião foi constante e o pêndulo fez um ângulo š com a vertical. Sendo g a aceleração da gravidade, a relação entre a, š e g é:
a) g²= (1-sec²š)a²
b) g²= (a²+g²)sen²š
c) a = g tg š
d) a = g sen š cos š
e) g²= a²sen²š + g²cos²š

resposta:[C]

(Ita-1995) Um avião voa numa altitude e velocidade de módulos constantes, numa trajetória circular de raio R, cujo centro coincide com o pico de uma montanha onde está instalado um canhão. A velocidade tangencial do avião é de 200 m/s e a componente horizontal da velocidade da bala do canhão é de 800 m/s. Desprezando-se efeitos de atrito e movimento da Terra e admitindo que o canhão está direcionado de forma a compensar o efeito da atração gravitacional, para atingir o avião, no instante do disparo o canhão deverá estar apontado para um ponto à frente do mesmo situado a:
a) 4,0 rad
b) 4,0π(pi) rad
c) 0,25R rad
d) 0,25π(pi) rad
e) 0,25 rad

resposta:[E]

(Ita-1995) Dois blocos de massas m = 3,0 kg e m‚ = 5,0 kg deslizam sobre um plano, inclinado de 60° com relação à horizontal, encostados um no outro com o bloco 1 acima do bloco 2. Os coeficientes de atrito cinético entre o plano inclinado e os blocos são ˜Ý = 0,4 e ˜‚Ý = 0,6 respectivamente, para os blocos 1 e 2. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s², a aceleração a do bloco 1 e a força F‚ que o bloco 1 exerce sobre o bloco 2 são, respectivamente:
a) 6,0 m/s² ; 2,0 N
b) 0,46 m/s² ; 3,2 N
c) 1,1 m/s² ; 17 N
d) 8,5 m/s² ; 26 N
e) 8,5 m/s² ; 42 N

resposta:[A]

(Ita-1995) A figura a seguir ilustra um carrinho de massa m percorrendo um trecho de uma montanha russa. Desprezando-se todos os atritos que agem sobre ele e supondo que o carrinho seja abandonado em A, o menor valor de h para que o carrinho efetue a trajetória completa é:
a) (3R)/2
b) (5R)/2
c) 2R
d) Ë[(5gR)/2]
e) 3R

Trabalho e energia

resposta:[B]

(Ita-1995) Todo caçador, ao atirar com um rifle, mantém a arma firmemente apertada contra o ombro evitando assim o "coice" da mesma. Considere que a massa do atirador é 95,0 kg, a massa do rifle é 5,00 kg e a massa do projétil é 15,0 g a qual é disparada a uma velocidade de 3,00 × 10(a quarta potencia) cm/s. Nestas condições, a velocidade de recuo do rifle (Vr) quando se segura muito frouxamente a arma e a velocidade de recuo do atirador (Va) quando ele mantém a arma firmemente apoiada no ombro serão, respectivamente:
a) 0,90 m/s; 4,7 × 10² m/s
b) 90,0 m/s; 4,7 m/s
c) 90,0 m/s; 4,5 m/s
d) 0,90 m/s; 4,5 × 10² m/s
e) 0,10 m/s; 1,5 × 10² m/s

resposta:[D]

(Ita-1995) Um pingo de chuva de massa 5,0 × 10¦ kg cai com velocidade constante de uma altitude de 120 m, sem que sua massa varie, num local onde a aceleração da gravidade é 10 m/s². Nessas condições a força de atrito F

do ar sobre a gota e a energia E

dissipada durante a queda são respectivamente:
a) 5,0 × 10(a quarta potencia) N; 5,0 × 10(a quarta potencia) J
b) 1,0 × 10³ N; 1,0 × 10¢ J
c) 5,0 × 10(a quarta potencia) N; 5,0 × 10² J
d) 5,0 × 10(a quarta potencia) N; 6,0 × 10² J
e) 5,0 × 10(a quarta potencia) N; E

= 0 J

resposta:[D]

(Ita-1995) O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima no inverno anterior foi de 60 °C. Qual o valor dessa diferença na escala Fahrenheit?
a) 108 °F
b) 60 °F
c) 140 °F
d) 33 °F
e) 92 °F

resposta:[A]

(Ita-1995) Você é convidado a projetar uma ponte metálica, cujo comprimento será de 2,0 km. Considerando os efeitos de contração e expansão térmica para temperaturas no intervalo de - 40 °F a 110 °F e que o coeficiente de dilatação linear do metal é de 12 × 10§ °C¢, qual a máxima variação esperada no comprimento da ponte? (O coeficiente de dilatação linear é constante no intervalo de temperatura considerado).
a) 9,3 m
b) 2,0 m
c) 3,0 m
d) 0,93 m
e) 6,5 m

resposta:[B]

(Ita-1995) Considere que Mt é massa da Terra, Rt seu raio, g a aceleração da gravidade e G a constante de gravitação universal. Da superfície terrestre e verticalmente para cima, desejamos lançar um corpo de massa m para que, desprezada a resistência do ar, ele se eleve a uma altura acima da superfície igual ao raio da Terra. A velocidade inicial V do corpo nesse caso deverá ser de:
a) V = Ë[(GMt)/(2Rt)]
b) V = Ë[(gRt)/m]
c) V = Ë[(GMt)/(Rt)]
d) V = (gRt)/2
e) V = Ë[(gGMt)/(mRt)]

resposta:[C]

(Ita-1995) A figura adiante mostra um tubo cilíndrico com secção transversal constante de área S = 1,0 × 10² m² aberto nas duas extremidades para a atmosfera cuja pressão é P

= 1,0 × 10¦ Pa. Uma certa quantidade de gás ideal está aprisionada entre dois pistões A e B que se movem sem atrito. A massa do pistão A é desprezível e a do pistão B é M. O pistão B está apoiado numa mola de constante k = 2,5 ×10³ N/m e a aceleração da gravidade é g = 10 m/s².
Inicialmente, a distância de equilíbrio entre os pistões é de 0,50 m. Uma massa de 25 kg é colocada vagarosamente sobre A, mantendo-se constante a temperatura. O deslocamento do pistão A para baixo, até a nova posição de equilíbrio será:
a) 0,40 m
b) 0,10 m
c) 0,25 m
d) 0,20 m
e) 0,50 m

resposta:[D]

(Ita-1995) Uma gaivota pousada na superfície da água, cujo índice de refração em relação ao ar é n = 1,3 observa um peixinho que está exatamente abaixo dela, a uma profundidade de 1,0 m. Que distância, em linha reta, deverá nadar o peixinho para sair do campo visual da gaivota?
a) 0,84 m
b) 1,2 m
c) 1,6 m
d) 1,4 m
e) O peixinho não conseguirá fugir do campo visual da gaivota.

resposta:[E]

(Ita-1995) Num recipiente temos dois líquidos não miscíveis com massas específicas › < ›‚. Um objeto de volume V e massa específica › sendo › < › < ›‚ fica em equilíbrio com uma parte em contato com o líquido 1 e outra com o líquido 2 como mostra a figura adiante. Os volumes V e V‚ das partes do objeto que ficam imersos em 1 e 2 são, respectivamente:

imagem não disponivel

a) V = V (›/›)
V‚ = V (›‚ - ›)

b) V = V (›‚ - ›)/(›‚ - ›)
V‚ = V (›‚ - ›)/(› - ›)

c) V = V (›‚ - ›)/(›‚ + ›)
V‚ = V (› - ›)/(› + ›)

d) V = V (›‚ - ›)/(›‚ + ›)
V‚ = V (› + ›)/(› + ›)

e) V = V (›‚ - ›)/(›‚ - ›)
V‚ = V (› - ›)/(›‚ - ›)

Arquimedes

resposta:[E]

(Ita-1995) Um objeto tem altura h³ = 20 cm e está situado a uma distância d³ = 30 cm de uma lente. Esse objeto produz uma imagem virtual de altura h‹ = 40 cm. A distância da imagem à lente, a distância focal e o tipo da lente são respectivamente:
a) 6,0 cm; 7,5 cm; convergente
b) 1,7 cm; 30 cm, divergente
c) 6,0 cm; - 7,5 cm; divergente
d) 6,0 cm; 5,0 cm; divergente
e) 1,7 cm; - 5,0 cm; convergente

resposta:[C]

(Ita-1995) Numa experiência de Young é usada luz monocromática. A distância entre as fendas F e F‚ é h = 2,0 × 10² cm. Observa-se num anteparo, a uma distância L = 1,2 m das fendas, que a separação entre duas franjas escuras vizinhas é de 3,0 × 10¢ cm. Sendo válida a aproximação tgš = senš:

I - qual é o comprimento de onda

da luz usada na experiência?
II - qual é a frequência f dessa luz? (A velocidade da luz no ar é 3,0 × 10© m/s)
III - qual é o comprimento de onda

dessa luz dentro de um bloco de vidro cujo índice de refração é n = 1,50 em relação ao ar?

a) I - 3,3 × 10¨ m; II - 6,0 × 10¢(a quarta potencia) Hz; III - 5,0 × 10¨ m
b) I - 4,8 × 10¨ m; II - 6,0 × 10 Hz; III - 5,4 × 10¨ m
c) I - 5,0 × 10³ m; II - 6,0 × 10¢¦ Hz; III - 3,3 × 10³ m
d) I - 5,0 × 10¨ m; II - 6,0 × 10¢(a quarta potencia) Hz; III - 5,0 × 10¨ m
e) I - 5,0 × 10¨ m; II - 6,0 × 10¢(a quarta potencia) Hz; III - 3,3 × 10¨ m

resposta:[E]

(Ita-1995) A faixa de emissão de rádio em frequência modulada, no Brasil, vai de, aproximadamente, 88 MHz a 108 MHz. A razão entre o maior e o menor comprimento de onda desta faixa é:
a) 1,2
b) 15
c) 0,63
d) 0,81
e) Impossível calcular não sendo dada a velocidade de propagação da onda

resposta:[A]

(Ita-1995) Um recipiente formado de duas partes cilíndricas sem fundo, de massa m = 1,00 kg, cujas dimensões estão representadas na figura adiante, encontra-se sobre uma mesa lisa com sua extremidade inferior bem ajustada à superfície da mesma. Coloca-se um líquido no recipiente e quando o nível do mesmo atinge uma altura h = 0,050 m, o recipiente sob a ação do líquido se levanta. A massa específica desse líquido é:

imagem não disponivel

a) 0,13 g/cm³
b) 0,64 g/cm³
c) 2,55 g/cm³
d) 0,85 g/cm³
e) 0,16 g/cm³

Hidrostática

resposta:[D]

(Ita-1995) Um tubo cilíndrico de secção transversal constante de área S fechado numa das extremidades e com uma coluna de ar em seu interior de 1,0 m encontra-se em equilíbrio mergulhado em água cuja massa específica é › = 1,0 g/cm³ com o topo do tubo coincidindo com a superfície como mostra a figura a seguir. Sendo P

=1,0 × 10¦ Pa a pressão atmosférica e g = 10 m/s² a aceleração da gravidade, a que distância h deverá ser elevado o topo do tubo com relação à superfície da água para que o nível de água dentro e fora do mesmo coincidam?
a) 1,1 m
b) 1,0 m
c) 10 m
d) 11 m
e) 0,91 m

Hidrostática

resposta:[A]