ITA 2023 — Questão 3 · Mecânica

Física · Mecânica

Mecânica

ITA 2023 · Física

Considere um recipiente, sobre uma plataforma, sujeito à pressão atmosférica P_atm. Esse recipiente contém um volume inicial V_i de um gás monoatômico ideal em equilíbrio e tem um êmbolo de seção transversal de área A e de massa m. Para monitorar a aceleração do sistema, a plataforma foi suspensa por um dinamômetro, como ilustrado na figura. Por causa de uma ação de uma força externa vertical, o êmbolo atinge uma nova posição de equilíbrio. Nessa posição a leitura do dinamômetro indica que a aceleração do sistema é de 1/10 de g para cima.

Determine o módulo do deslocamento ∆x do êmbolo, com relação ao fundo do recipiente, considerando que a transformação do gás é isentrópica.

Alternativas

A
$Δx = \frac{\frac{(3 V_{i})}{(2 A)} \times (11 mg)}{(50 P_{atm} A + 55 mg)}$
B
$Δx = \frac{(V_{i})}{(A)} \times (1 - {(\frac{({AP}_{atm} + mg)}{({AP}_{atm} + 1,1 mg)})}^{(\frac{5}{3})})$
C
$Δx = \frac{\frac{(3 V_{i})}{(A)} \times (11 mg)}{(50 P_{atm} A + 55 mg)}$
D
$Δx = \frac{\frac{(V_{i})}{(A)} \times (0,1 mg)}{({AP}_{atm} + 1,1 mg)}$
E
$Δx = \frac{(V_{i})}{(A)} \times (1 - {(\frac{({AP}_{atm} + mg)}{({AP}_{atm} + 1,1 mg)})}^{(\frac{3}{5})})$

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Fonte: ITA 2023

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