ITA 2022 Física - Questões

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Em 2019, no 144º aniversário da Convenção do Metro, as unidades básicas de SI foram redefinidas pelo Escritório Internacional de Pesos e Medidas (BIPM). A seguir, são feitas algumas afirmações sobre as modificações introduzidas de 2019. 

1. São apenas as constantes da natureza definidas como exatas, a saber: a velocidade da luz (c), a frequência de transição de estrutura hiperfina de Césio-133($\Delta v_{Cs}$), a constante de Planck ($h$), a carga elementar ($e$), e constante de Boltzmann ($kb$), o número de Avogrado ($N_a$) e a eficácia luminosa da radiação monocromática na frequência de 540 THz ($K_{cd}$). 

2. São apenas seis as constantes da natureza definidas como exatas, a saber: a velocidade da luz ($c$), a constante de Planck ($h$), a carga elementar ($e$) a constante de Boltzmann ($Kb$) o número de Avogrado ($N_a$) e a eficácia  luminosa da radiação monocromática de frequência de $683 \ THz$($K_{cd}$) 

4. O protótipo de platina irídio, conservado como padrão de Kg, tornou-se obsoleto e o quilograma passou a ser definido apenas em termos de constantes fundamentais exatas. 

8. As sete unidades básicas na redefinição de SI são: segundo, metro, quilograma, coulomb, mol, Kelvin e candela.

Assinale a alternativa que contém a soma dos números correspondente às afirmações verdadeiras. 


Um bloco de massa $m_A$ encontra-se sobre a superfície de uma cunha de massa $m_B$, que desliza sem atrito em uma superfície plana devido à ação de uma força horizontal. O ângulo de inclinação da cunha é dado por $\theta$.

Sabendo que o coeficiente de atrito entre o bloco e a cunha é $\mu$, calcule em função de $m_A$, $m_B$, $\mu$ e $g$:

a) a aceleração mínima à qual a cunha deve ser submetida para que o bloco inicie um movimento de subida;

b) a intensidade da força de contato entre o bloco e a cunha.

A bola A, de massa m, é liberada a partir do repouso de um edifício exatamente quando a boa B de massa $3m$, é lançada verticalmente para cima a partir do solo. As duas bolas colidem quando a bola A tem o dobro da velocidade de B e sentido oposto. O coeficiente de restituição da colisão é dado por $e = 0,5$. Determine a razão das velocidades, $|v_A / v_B|$, logo após o choque.


Existe um limite inferior da distância Terra-Lua para que o nosso satélite não se desintegre por efeitos de maré. Para determinar uma expressão aproximada dessa distância, considere a Lua como a composição de dois semi-satélites esféricos idênticos, homogêneos e em contato. Os corpos descritos realizam um movimento circular ao redor da Terra, cuja massa é dada por $M_T$, com os três centros sempre colineares.
A estabilidade da Lua é associada à tendência natural dessas duas metades manterem o contato entre si por efeitos gravitacionais. Considerando que o raio da lua $R_L$ é muito menor do que a distância Terra-Lua $D$ e que $M_T$ é muito maior que a massa da Lua $M_L$, faça o que se pede.

a) Considerando que os semi-satélites têm a mesma densidade da Lua, determine os seus raios $r$ e massas $m$. Deixe sua resposta em termos dos dados do enunciado.

b) Estime o valor mínimo de $D$ para que a Lua não se desintegre. Deixe sua resposta em termos de $M_T$, $m$ e $r$.

Caso necessário$,$ use: $(1+x)^n\approx 1+nx,$ se $|x|\ll1$.

Uma ponte levadiça uniforme com peso P e comprimento L é sustentada por uma corda vertical na sua extremidade B, lada no ponto fixo A. Um homem de peso $P_h$ começa a subir a ponte a partir do ponto A até causar o rompimento da corda. Assinale a alternativa que contém a distância percorrida pelo homem ao longo da ponte. 


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