ITA 2013 Física - Questões

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Ao passar pelo ponto $O$, um helicóptero segue na direção norte com velocidade $v$ constante. Nesse momento, um avião passa pelo ponto $P$, a uma distância $\delta$ de $O$, e voa para o oeste, em direção a $O$, com velocidade $u$ também constante, conforme mostra a figura.

Considerando $t$ o instante em que a distância $d$ entre o helicóptero e o avião for mínima, assinale a alternativa correta.


No interior de uma caixa de massa $M$, apoiada num piso horizontal, encontra-se fixada uma mola de constante elástica $k$ presa a um corpo de massa $m$, em equilíbrio na vertical. Conforme a figura, este corpo também se encontra preso a um fio tracionado, de massa desprezível, fixado à caixa, de modo que resulte uma deformação $b$ da mola. Considere que a mola e o fio se encontram no eixo vertical de simetria da caixa.

Após o rompimento do fio, a caixa vai perder contato com o piso se


Num experimento clássico de Young, $d$ representa a distância entre as fendas e $D$ a distância entre o plano destas fendas e a tela de projeção das franjas de interferência, como ilustrado na figura. Num primeiro experimento, no ar, utiliza-se luz de comprimento de onda $\lambda_1$ e, num segundo experimento, na água, utiliza-se luz cujo comprimento de onda no ar é $\lambda_2$. As franjas de interferência dos experimentos são registradas numa mesma tela.

Sendo o índice de refração da água igual a $n$, assinale a expressão para a distância entre as franjas de interferência construtiva de ordem $m$ para o primeiro experimento e as de ordem $M$ para o segundo experimento.


Num certo experimento, três cilindros idênticos encontram-se em contato pleno entre si, apoiados sobre uma mesa e sob a ação de uma força horizontal $\mathbf{F}$, constante, aplicada na altura do centro de massa do cilindro da esquerda, perpendicularmente ao seu eixo, conforme a figura.

Desconsiderando qualquer tipo de atrito, para que os três cilindros permaneçam em contato entre si, a aceleração $a$ provocada pela força deve ser tal que


Duas partículas, de massas $m$ e $M$, estão respectivamente fixadas nas extremidades de uma barra de comprimento $L$ e massa desprezível. Tal sistema é então apoiado no interior de uma casca hemisférica de raio $r$, de modo a se ter equilíbrio estático com $m$ posicionado na borda $P$ da casca e $M$, num ponto $Q$, conforme mostra a figura.

Desconsiderando forças de atrito, a razão $m/M$ entre as massas é igual a


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