Claude Opus 5.5

Na prova IME 2027 · 2ª fase · Física.

Questão	Com a maioria	Resposta final	Resposta
1 (Física)	✓	a) 250 m/s; b) 4000 K; c) 864 kJ	Na condição de falha o foguete é lançado a 250 m/s, a câmara chega a 4000 K e os gases realizam 864 kJ de trabalho. Desenvolvimento abaixo. Verificação do projeto Com v₀ = 200 m/s e θ = 45°, as componentes são vₓ = v_y = 100√2 m/s. …
2 (Física)	✓	a) A: 200 kN vertical para cima; B: 100 kN vertical para baixo; reações horizontais nulas. b) CD = 75 kN (compressão); CF = 125 kN (tração); DF = 200 kN (compressão); AD = 200 kN (compressão); AE = 0; DE = 75 kN (compressão); BE = 100 kN (tração); EF = 125 kN (tração). c) AE tem esforço nulo nesse carregamento, mas triangula o painel ADEB, garantindo a estabilidade (sem ela a estrutura vira mecanismo) e resistindo a cargas laterais ou a outros carregamentos.	Adoto origem em A, com x para a direita e y para cima: A(0,0), B(3,0), C(−3,4), D(0,4), E(3,4), F(0,8). Esforço normal positivo indica tração. As barras inclinadas têm comprimento 5 m, com cos = 3/5 e sen = 4/5. a) Reações - Momento…
3 (Física)	✓	a) 300 N (vertical, para cima); b) ΔT = 100 °C; c) 37,5% do dia	a) Reação no apoio esquerdo ao amanhecer - Volume do objeto: V = 2 × 0,25 × 0,05 = 0,025 m³. - Massa: m = ρV = 2000 × 0,025 = 50 kg. - Gravidade na superfície: g = GM/R² = 12 m/s². Logo o peso é P = 50 × 12 = 600 N. O centro de mass…
4 (Física)	✓	a) I₁ = 50 A (Rec₁) e I₂ = 0 (Rec₂); b) sim, o fusível rompe (I/I_F = 2,5), após aproximadamente 1,5 s; c) não protege, pois I = 500 A (razão 25) dá rompimento em 0,1 s = 100 ms > 50 ms.	a) Correntes imediatamente após o fechamento de S Seja V a tensão entre A e B. Pelas Leis de Kirchhoff, a corrente que sai do gerador é igual à soma das correntes que entram nos receptores: - Gerador: I = (1000 − V)/2 - Rec₁: I₁ = (…
5 (Física)	✓	a) T = 450 K; b) Q = 90 kW; c) Não são realísticos: seriam necessários ≈116,7 kW elétricos + 33,3 kW térmicos = 150 kW, mas a 1ª lei limita W + Q′ a 105 kW e a 2ª lei limita W a no máximo 85 kW.	Dados convertidos: potência útil de A: W_A = 80 HP · 0,75 = 60 kW; calor da fonte quente: Q_H = 150 kW a 900 K. a) Temperatura da fonte fria de A O rendimento real de A é η_A = W_A/Q_H = 60/150 = 0,40. Esse valor é 80 % do rend…
6 (Física)	✓	a) 68 m/s; b) 5√3 ≈ 8,66 m; c) ≈ 1067,8 N; d) ≈ 5,51×10⁻² m³ (≈ 55 L)	Em O, o observador percebe o som pelo ar, com v = 340 m/s. O objeto gira na superfície da piscina, no mesmo plano do observador. a) Velocidade escalar Na vista superior, o centro da circunferência fica acima de A e o sentido é anti-…
7 (Física)	✓	a) 0,45 m; b) ≈ 1,6 (29/18); c) √2 ≈ 1,41 m/s	Geometria. No dodecágono regular, o ângulo externo vale 360°/12 = 30°. Com AB horizontal, o lado BC fica inclinado 30° abaixo da horizontal. P₁ parte de B a d₀ = 1,0 m de P₂. Como P₂ está a L₀ = 0,15 m de C, o lado do dodecágono mede…
8 (Física)	✓	a) afastando-se da rede; b) ≈ 0,53 m; c) ≈ 0,254 m/s; d) ≈ 1,79 m	Grandezas da rede O espaçamento entre as fendas é d = 1/400 mm = 2,5 μm, e λ = 0,625 μm. Os máximos obedecem a d·sen θₘ = mλ, logo sen θₘ = m/4. A ordem m = 4 daria θ = 90°, que não atinge o anteparo. As ordens possíveis são m = 0,…
9 (Física)	✓	a) u=c\,\dfrac{\sqrt3\,h-L}{\sqrt3\,L-h}; b) h<L<\sqrt3\,h	Geometria da reflexão O fóton parte ao longo de $x=\sqrt3\,y$, ou seja, a 30° do eixo $x$. Seu versor de direção é $$\hat d=\left(\tfrac{\sqrt3}{2},\tfrac12\right).$$ Após a reflexão, a direção passa a ser $\hat d'=(0,-1)$. Na refle…
10 (Física)	✓	a) somente a situação 2 (nas situações 1 e 4 o campo no centro não é nulo; na 3 a força afasta a partícula do centro); b) p ≈ (πd/2)√(πmv/(qμ₀i))	Desprezo a gravidade. Adoto o eixo x horizontal, no plano dos fios, com origem no ponto médio entre eles. Os fios ficam em x = −d/2 e x = +d/2. O eixo y é vertical e ẑ aponta para fora do plano. Pela regra da mão direita, um fio com corr…