ITA 2016 Física - Questões

Considere um corpo esférico de raio $r$ totalmente envolvido por um fluido de viscosidade $\eta$ com velocidade média $\boldsymbol{v}$. De acordo com a lei de Stokes, para baixas velocidades, esse corpo sofrerá a ação de uma força de arrasto viscoso dada por $\boldsymbol{F}=−6\pi r\eta\boldsymbol{v}$. A dimensão de $\eta$ é dada por

Três barras de peso desprezível, articuladas nos pinos $P$, $Q$ e $R$, constituem uma estrutura vertical em forma de triângulo isósceles, com $6{,}0\text{ m}$ de base e $4{,}0\text{ m}$ de altura, que sustenta uma massa $M$ suspensa em $Q$ em equilíbrio estático. O pino $P$ também é articulado no seu apoio fixo, e o pino $R$ apoia-se verticalmente sobre o rolete livre.

Sendo de $1{,}5\times 10^4\text{ N}$ e $5{,}0\times 10^3\text{ N}$ os respectivos valores máximos das forças de tração e compressão suportáveis por qualquer das barras, o máximo valor possível para $M$ é de

No sistema de sinalização de trânsito urbano chamado de "onda verde", há semáforos com dispositivos eletrônicos que indicam a velocidade a ser mantida pelo motorista para alcançar o próximo sinal ainda aberto. Considere que de início o painel indique uma velocidade de $45\text{ km/h}$. Alguns segundos depois ela passa para $50\text{ km/h}$ e, finalmente, para $60\text{ km/h}$. Sabendo que a indicação de $50\text{ km/h}$ no painel demora $8{,}0\text{ s}$ antes de mudar para $60\text{ km/h}$, então a distância entre os semáforos é de

Um bloco de massa $m$ encontra-se inicialmente em repouso sobre uma plataforma apoiada por uma mola, como visto na figura.

Em seguida, uma pessoa de massa $M$ sobe na plataforma e ergue o bloco até uma altura $h$ da plataforma, sendo que esta se desloca para baixo até uma distância $d$. Quando o bloco é solto das mãos, o sistema (plataforma + pessoa + mola) começa a oscilar e, ao fim da primeira oscilação completa, o bloco colide com a superfície da plataforma num choque totalmente inelástico. A razão entre a amplitude da primeira oscilação e a da que se segue após o choque é igual a

A partir do repouso, um foguete de brinquedo é lançado verticalmente do chão, mantendo uma aceleração constante de $5{,}00\text{ m/s}^2$ durante os $10{,}0$ primeiros segundos. Desprezando a resistência do ar, a altura máxima atingida pelo foguete e o tempo total de sua permanência no ar são, respectivamente, de