ITA 2014 Física - Questões

O módulo de Young de um material mede sua resistência a deformações causadas por esforços externos. Numa parede vertical, encontra-se engastado um sólido maciço de massa específica e módulo de Young $ε$, em formato de paralelepípedo reto, cujas dimensões são indicadas na figura. Com base nas correlações entre grandezas físicas, assinale a alternativa que melhor expressa a deflexão vertical sofrida pela extremidade livre do sólido pela ação do seu próprio peso.

Considere dois satélites artificiais $S$ e $T$ em torno da Terra. $S $ descreve uma órbita elíptica com semieixo maior $a$, e $T$, uma órbita circular de raio $a$, com os respectivos vetores posição $\vec{r}_S$ e $\vec{r}_T$ com origem no centro da Terra. É correto afirmar que

Uma esfera de massa $m$ tampa um buraco circular de raio $r$ no fundo de um recipiente cheio de água de massa específica $ρ$. Baixando-se lentamente o nível da água, num dado momento a esfera se desprende do fundo do recipiente. Assinale a alternativa que expressa a altura $h$ do nível de água para que isto aconteça, sabendo que o topo da esfera, a uma altura $a$ do fundo do recipiente, permanece sempre coberto de água.

Sobre uma placa de vidro plana é colocada uma lente plano-côncava, com $1,50$ de índice de refração e concavidade de $8,00\ m$ de raio voltada para baixo. Com a lente iluminada perpendicularmente de cima por uma luz de comprimento de onda $589\ nm$ (no ar), aparece um padrão de interferência com um ponto escuro central circundado por anéis, dos quais $50$ são escuros, inclusive o mais externo na borda da lente. Este padrão de interferência aparece devido ao filme de ar entre a lente e a placa de vidro (como esquematizado na figura).

A espessura da camada de ar no centro do padrão de interferência e a distância focal da lente são, respectivamente,

Um capacitor de placas planas paralelas de área $A$, separadas entre si por uma distância inicial $r_0$ muito menor que as dimensões dessa área, tem sua placa inferior fixada numa base isolante e a superior suspensa por uma mola (figura (1)). Dispondo-se uma massa $m$ sobre a placa superior, resultam pequenas oscilações de período $T$ do conjunto placa superior + massa $m$. Variando-se $m$, obtém-se um gráfico de $T^2$ versus $m$, do qual, após ajuste linear, se extrai o coeficiente angular $α$. A seguir, após remover a massa m da placa superior e colocando entre as placas um meio dielétrico sem resistência ao movimento, aplica-se entre elas uma diferença de potencial $V$ e monitora-se a separação $r$ de equilíbrio (figuras (2) e (3)). Nestas condições, a permissividade $ε$ do meio entre as placas é