Questão 76408

(ITA - 2023 - 2ª FASE)

 

Considere duas barras metálicas longas, 1 e 2, dispostas paralelamente uma à outra, em um plano horizontal sem atrito. Seja L o comprimento das barras; 2r, o diâmetro da seção transversal circular; 
ho, a densidade volumétrica de massa; e sigma, a condutividade elétrica. A barra 1 está conectada a uma fonte de tensão contínua U_1. A barra 2 ´é presa em seu centro de massa por uma mola de constante elástica k. Inicialmente, a barra 2 está conectada a uma fonte de corrente II_2 e encontra-se em equilíbrio estático a uma distância d da barra 1. No instante t_1, a fonte de corrente é desconectada da barra 2, a qual passa a mover-se livremente no plano.

Calcule a velocidade máxima adquirida pela barra 2.

Gabarito:

Resolução:

Resistência na barra 1:

R=frac{1}{sigma}frac{L}{pi r^2}

Corrente na barra 1:

i_1=frac{U_1}{R}=frac{U_1pi r^2sigma}{L}

Equilíbrio na barra 2:

F_{elast}=F_{mag}

kx_0=frac{mu_0i_1i_2L}{2pi d }

kx_0=frac{mu_0left ( frac{U_1 pi r^2 sigma}{L} 
ight )i_2L}{2pi d }

kx_0=frac{mu _0 U_1 r^2 sigma i_2}{2kd}

Massa na barra 2:

m= 
ho pi r^2 L

Conservação de energia da barra 2 do ponto inicial até o ponto onde a mola está relaxada:

frac{kx_0^2}{2}=frac{mv_{max}^2}{2}

v_{max}=x_0sqrt{frac{k}{m}}

v_{max}=frac{mu_0 U_1 r^2 sigma i_2}{2kd}sqrt{frac{k}{
ho pi r^2 L}}

v_{max}=frac{mu_0 U_1 r sigma i_2}{2kd}sqrt{frac{k}{
ho pi L}}



Questão 1

(ITA - 2014 - 1ª FASE) Das  afirmações: 

I. Se x, y  , com y ≠ – x, então x + y ;

II. Se x ∈  e y ∈   , então xy   ;

III. Sejam a, b, c, com a < b < c. Se f : [a, c] → [a, b] é sobrejetora, então f não é injetora,

é (são) verdadeira(s):

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Questão 2

Considere as funções f, g : , f(x) = ax + m, g(x) = bx + n, em que a, b, m e n, são constantes reais. Se A e B são as imagens de f e de g, respectivamente, então, das afirmações abaixo:

I. Se A = B, então a = b e m = n;

II. Se A = , então a = 1;

III. Se a, b, m, n, com a = b e m = – n, então A = B,

é (são) verdadeira(s)

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Questão 3

A soma   é igual a

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Questão 4

Se z ∈ , é igual a

 

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