Title 4069-24 - RESOLUÇÃO - P9 - FÍSICA (3º CICLO) - 3ª SERIE - TURMA ITA-IME.pdf ✅

Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalc RESOLUÇÃO − PROVA DE FÍSICA TURMAS ITA/IME – 3a SÉRIE INSTRUÇÕES 1. SERÁ ATRIBUÍDA NOTA ZERO À PROVA QUANDO O ALUNO: a) utilizar ou portar, durante a realização da prova, MÁQUINAS e(ou) RELÓGIOS DE CALCULAR, bem como RÁDIOS, GRAVADORES, HEADPHONES, TELEFONES CELULARES ou FONTES DE CONSULTA DE QUALQUER ESPÉCIE; b) ausentar-se da sala em que se realiza a prova levando consigo o CADERNO DE QUESTÕES e(ou) o CARTÃO-RESPOSTA antes do prazo estabelecido; c) agir com incorreção ou descortesia para com qualquer participante do processo de aplicação das provas; d) comunicar-se com outro participante, verbalmente, por escrito ou por qualquer outra forma; e) apresentar dado(s) falso(s) na sua identificação pessoal; f) for ao banheiro portando CELULAR, mesmo que desligado, APARELHO DE ESCUTA, MÁQUINA DE CALCULAR ou qualquer outro MATERIAL DE CONSULTA relativo à prova. Na ida ao banheiro, durante a realização da prova, o aluno será submetido à revista por meio de DETECTOR DE METAL. 2. Esta prova tem duração de quatro horas. 3. Não é permitido deixar o local de prova antes de decorridas duas horas do início desta. 4. Você poderá usar apenas lápis (ou lapiseira), caneta, borracha e régua. É proibido portar qualquer outro material escolar. 5. Esta prova é composta de 10 questões dissertativas, numeradas de 1 a 10, que devem ser respondidas no caderno de soluções. 6. Você recebeu este caderno de questões, um caderno de soluções e uma folha de rascunho. Verifique se os cadernos de questões e de soluções estão completos. Folhas de rascunho adicionais serão fornecidas mediante a devolução da anterior. 7. As resoluções das questões dissertativas, numeradas de 1 a 10, podem ser feitas a lápis e devem ser apresentadas de forma clara, concisa e completa. Respeite a ordem e o espaço disponível no caderno de soluções. Sempre que possível, use desenhos e gráficos. 8. A devolução do caderno de soluções é obrigatória. 9. Aguarde o aviso para iniciar a prova. Ao terminá-la, avise ao fiscal e aguarde-o no seu lugar.
Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalc OSG 4069/24 2 Questão 1. Considere um sistema formado por uma vela cilíndrica, uma placa transparente e um anteparo. As distâncias entre a vela e a placa e entre a placa e o anteparo são, respectivamente, 1 = 0,1 m e 2 = 0,2 m. Um pequeno besouro sobe pela placa com uma velocidade uB = 0,3 mm/s. A todo momento, o plano que contém a chama da vela e o besouro é perpendicular ao anteparo. Se a vela decresce de tamanho com uC = 0,1 mm/s, determine a velocidade da sombra do besouro no anteparo. No instante inicial, a chama da vela e o besouro estão na mesma altura. RESOLUÇÃO: Da figura, temos: 2 BC 2 1 2 B 2 2 B C' u t u t tan (1) C C' S B ' vt u t tan (2) B B' + α= = − α= =   De 1) e 2) ( ) B C2 B 1 u u v u 1,1 mm/s + =+ =  
Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalc 3 OSG 4069/24 Questão 2. Em um experimento de fenda dupla, duas fendas, S1 e S2, são colocadas a uma distância d uma da outra e o anteparo se encontra a uma distância D  d. Uma fonte pontual S é colocada a uma distância d 2 abaixo do eixo principal e no plano focal de uma lente L. S1 e S2 são simétricas ao eixo principal da lente e f  d. Determine a coordenada y do máximo central medido em relação a O. RESOLUÇÃO: Tomando a luz que atravessa a lente, temos: d 2 tan ƒ φ = O percurso adicional do raio que atravessa S1 é dado por: 2 1 1 d x S M d sen d tan 2ƒ ∆ = = φ φ=  Assim, para o máximo central: 21 1 2 1 SP SP X S P S P d sen − =∆ −= θ 2 d d sen 2ƒ d sen 2ƒ d tan 2ƒ θ = θ = θ  OP d D 2ƒ Dd OP 2ƒ = =
Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalcante Ari de Sá Cavalc OSG 4069/24 4 Questão 3. Uma força constante F é aplicada sobre uma partícula em repouso, de massa m, que se encontra livre no espaço sem interações externas. De acordo com a teoria da relatividade restrita, calcule a velocidade da partícula como função do tempo v(t) e a velocidade como função do espaço percorrido v(x). Considere que o movimento se inicia na origem do espaço e do tempo e que a velocidade da luz no vácuo é c. Mostre que o resultado encontrado é compatível com o resultado da mecânica clássica para certos intervalos de velocidade. Se necessário, use (1 + x)n ≅ 1 + nx, para x  1. RESOLUÇÃO: Usando a segunda lei de Newton em função do tempo: dp F dt = 2 2 22 22 22 2 2 2 2 22 2 2 2 cv Ft Ft Ft p mv Ft c v c v cv m m m =γ = → = → − = − 2 2 2 2 2 22 2 2 2 2 m 2 2 F t F t cFt v c c v(t) m m F t c m   = += → =     + 2 2 2 2 Ft F t Ft v(t) 1 m m 2c m   ≅− ≅     Usando a segunda lei de Newton em função do espaço: Fx = (γ − 1)mc2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Fx 1 v 1 v 1 1 1 1 mc v c Fx c Fx 1 1 1 c mc mc γ= + = → − = → = −   −   + +   2 2 222 2 2 2 2 c Fx Fx c Fx Fx v 2 v(x) 2 Fx mc mc Fx mc mc 1 1 mc mc       =     +→ =   +           +   +       Usando 2 2 v 1 , 2c γ− ≅ temos que 2F v(x) x. m ≅ Questão 4. Uma barra homogênea, de massa m e comprimento L, atinge duas esferas fixas no solo, A e B, simultaneamente com velocidade v, como mostrado na figura.