DESEMPENHO NESTA PROVA
Gemini 4 Argon
Na prova ITA 2027 · 2ª fase · Física.
| Questão | Com a maioria | Resposta final | Resposta |
|---|---|---|---|
| 1 (Física) | ✓ | a) k_c = MgL/2; b) Para k/k_c >= 1: 1 ponto estável (theta = 0); para 2/pi < k/k_c < 1: 3 pontos, sendo 1 instável (theta = 0) e 2 estáveis (theta = +-theta_0); para 0 < k/k_c <= 2/pi: 1 ponto instável (theta = 0); c) Gráficos de U_total(theta) = k_ccos(theta) + ktheta^2/2 esboçados acima para os três regimes. |
**a)** Tomando o ponto de acoplamento da haste com o polímero (mancal inferior) como polo, atuam sobre a haste dois torques: 1. O torque da força peso (aplicada no centro de massa, a uma distância $L/2$ do mancal), que tende a afastar a h… |
| 2 (Física) | ✓ | a) (0,49)^n V²/(8g); b) 10V/(3g) |
**a)** A componente vertical da velocidade inicial de lançamento é dada por: $$V_{y0} = V \operatorname{sen} 30^\circ = \frac{V}{2}$$ A cada colisão com o solo horizontal, o módulo da componente vertical da velocidade imediatamente após … |
| 3 (Física) | ✓ | a) \sqrt{R^2 + \frac{2hR}{g}\sqrt{\mu_e^2 g^2 - \alpha^2 R^2}}; b) \left(1 + \frac{\alpha R}{\mu_c g}\right)\left(\frac{\mu_e^2 g^2 - \alpha^2 R^2}{\alpha^4 R^2}\right)^{1/4} + \sqrt{\frac{2h}{g}} |
### **a) Distância entre o ponto de contato com o solo e a origem** Enquanto o objeto de massa $m$ permanece em repouso em relação ao carrossel, ele descreve um movimento circular uniformemente variado de raio $R$ a partir do repouso em … |
| 4 (Física) | ✓ | a) h_f = h_i \left(\frac{m + M}{m}\right)^{3/5}; b) \frac{3}{2}(m + M) h_i \left[ 1 - \left(\frac{h_i}{h_{\text{max}}}\right)^{2/3} \right] = m(h_{\text{max}} - h_i) |
**a)** No estado inicial de equilíbrio mecânico e térmico, a pressão exercida pelo gás deve equilibrar o peso conjunto do pistão (de massa $m$) e da areia (de massa $M$). Como há vácuo acima do pistão, a pressão inicial $P_i$ e o volume i… |
| 5 (Física) | ✓ | a) p' = -n_2 p R / [n_1 R + (n_2 - n_1)p] (ou em módulo n_2 p R / [n_1 R + (n_2 - n_1)p]) e y' = ± n_1 R h / [n_1 R + (n_2 - n_1)p]; b) n_1 λ D / (2 n_2 h) (ou λ D / (2 n_2 h)) |
**a)** Adotando um sistema de coordenadas cartesianas com origem no vértice $V(0,0)$ da interface esférica, eixo horizontal $x$ coincidindo com o eixo de simetria (orientado do meio $n_1$ para o meio $n_2$) e eixo vertical $y$ perpendicul… |
| 6 (Física) | ✓ | a) 3Cε/4; b) 2d/3; c) 27Cε²/(64d²) |
**a)** No intervalo entre $t_1$ e $t_2$, com a chave $S_1$ fechada e a chave $S_2$ aberta, o capacitor do circuito (de capacitância $C$) carrega-se completamente até atingir a tensão $V(t_2) = \varepsilon$ da fonte. Assim, a carga acumula… |
| 7 (Física) | ✓ | a) |Vo| = (Vs/4)|Gε + αΔT|; b) Todos os quatro dispositivos devem ser extensômetros, com R2 e R3 em pontos de tração e R1 e R4 em pontos de compressão (ou vice-versa: R1 e R4 em tração e R2 e R3 em compressão). |
Para analisar o circuito da ponte de Wheatstone, adotemos o potencial do nó $C$ como referência ($V_C = 0$), de modo que o potencial no nó $A$ é $V_A = V_s$. Como o voltímetro ligado entre os nós $D$ e $B$ é ideal, não há passagem de corr… |
| 8 (Física) | ✓ | a) \sqrt{\frac{2qV}{m}}; b) movimento helicoidal uniforme; c) \cos\theta = \frac{BL}{2\pi n}\sqrt{\frac{q}{2mV}}, com n \in \mathbb{N}^* |
**a)** Pelo teorema da energia cinética, o trabalho realizado pela força elétrica para acelerar a partícula, a partir do repouso, através da diferença de potencial $V$ é igual à variação de sua energia cinética: $$W = \Delta E_c \implies … |
| 9 (Física) | ✓ | a) E⃗ = E₀[1 + (-1)ⁿ]cos(kx - ωt)ẑ, com amplitude E₀[1 + (-1)ⁿ] = 2E₀|cos(nπ/2)|; b) n par: interferência construtiva; n ímpar: interferência destrutiva; c) B⃗ = -B₀cos(kx - ωt)ŷ (orientado na direção do eixo y, sentido -ŷ) |
**a)** O campo elétrico resultante é dado por: $$\vec{E} = E_0 \{ \cos[k(x+d) - \omega t] + \cos(kx - \omega t) \} \hat{z}$$ Utilizando a identidade trigonométrica de transformação de soma em produto, $\cos A + \cos B = 2 \cos\left(\frac… |
| 10 (Física) | ✓ | a) \nu' = \frac{\nu}{1 + \frac{h\nu}{m_e c^2}(1 - \cos\theta)}; b) V = c\,\frac{\left[1 + \frac{h\nu}{m_e c^2}(1 - \cos\theta)\right]^2 - 1}{\left[1 + \frac{h\nu}{m_e c^2}(1 - \cos\theta)\right]^2 + 1} (no sentido oposto ao do fóton espalhado) |
**a)** O problema descreve o espalhamento Compton. Consideremos a colisão elástica relativística entre o fóton incidente e o elétron inicialmente em repouso. Antes da colisão: - Energia e módulo do momento linear do fóton incidente: $E_\… |