Questões de Física - ITA 1998 | Gabarito e resoluções

(ITA1998) Um astronauta, antes de partir para uma viagem at a Lua, observa um copo degua contendo uma pedra de gelo e verifica que 9/10 do volume da pedra de gelo estsubmersa na gua. Como est de partida para a Lua, ele pensa em fazer a mesma experinciadentro da sua base na Lua. Dada que o valor da acelerao de gravidade na superfcie da Lua 1/6 do seu valor na Terra, qual a porcentagem do volume da pedra de gelo que estariasubmersa no copo de gua na superfcie da Lua?

(Ita 1998) Na extremidade inferior de uma vela cilndrica de 10 cm de comprimento (massa especfica 0,7 g.cm-3) fixado um cilindro macio de alumnio (massa especfica 2,7 g.cm-3) que tem o mesmo raio que a vela e comprimento de 1,5 cm. A vela acesa e imersa na gua, onde flutua de p com estabilidade, como mostra a figura. Supondo que a vela queime a uma taxa de 3 cm por hora e que a cera fundida no escorra enquanto a vela queima, conclui-se que a vela vai apagar-se:

(Ita 1998) Um cilindro macio flutua verticalmente, com estabilidade, com uma frao f doseu volume submerso em mercrio, de massa especfica D. Coloca-se gua suficiente (demassa especfica d) por cima do mercrio, para cobrir totalmente o cilindro, e observa-se que ocilindro continue em contato com o mercrio aps a adio da gua. Conclui-se que o mnimovalor da frao f originalmente submersa no mercrio :

(Ita 1998) Suponha que h um vcuo de 3,0 x 104 Pa dentro de uma campnula de 500 g naforma de uma pirmide reta de base quadrada apoiada sobre uma mesa lisa de granito. Asdimenses da pirmide so as mostradas na figura e a presso atmosfrica local de1,0 x 105Pa. O mdulo da fora necessria para levantar a campnula na direoperpendicular mesa ligeiramente maior do que:

(Ita 1998) Considere uma partícula maciça que desce uma superfície côncava e sem atrito,sob a influência da gravidade, como mostra a figura. Na direção do movimento da partícula,ocorre que:

(Ita 1998) Devido à gravidade, um filme fino de sabão suspenso verticalmente é mais espesso embaixo do que em cima. Quando iluminado com luz branca e observado de um pequeno ângulo em relação à frontal, o filme aparece preto em cima, onde não reflete a luz. Aparecem intervalos de luz de cores diferentes na parte em que o filme é mais espesso, onde a cor da luz em cada intervalo depende da espessura local do filme de sabão. De cima para baixo, as cores aparecem na ordem:

(ITA 1998) A distância de Marte ao Sol é aproximadamente 50% maior do que aquela entre a Terra e o Sol. Superfícies planas de Marte e da Terra, de mesma área e perpendiculares aos raios solares, recebem por segundo as energias de irradiação solar Um e Ut, respectivamente. A razão entre as energias, Um/Ut, é aproximadamente:

(Ita 1998) O módulo da velocidade das águas de um rio é de 10 m/s pouco antes de uma queda de água. Ao pé da queda existe um remanso onde a velocidade das águas é praticamente nula. Observa-se que a temperatura da água no remanso é 0,1°C maior do que a da água antes da queda. Conclui-se que a altura da queda de água é:

(Ita 1998) Uma vela está a uma distância D de um anteparo sobre o qual se projeta umaimagem com lente convergente. Observa-se que as duas distâncias L e L entre a lente e a velapara as quais se obtém uma imagem nítida da vela no anteparo, distam uma da outra de umadistância a. O comprimento focal da lente é então:

(Ita 1998) Suponha que o eltron em um tomo de hidrognio se movimenta em torno do prton em uma rbita circular de raio R. Sendo m a massa do eltron e q o mdulo da carga de ambos, eltron e prton, conclui-se que o mdulo da velocidade do eltron proporcional a:

(ITA 1998) Duas lâmpadas incandescentes, cuja tensão nominal é de 110 V, sendo uma de 20 W e a outra de 100 W, são ligadas em série em uma fonte de 220 V. Conclui-se que:

(Ita 1998) Considere a figura a seguir onde E1 e E2 so dois espelhos planos que formamum ngulo de 135 entre si. Um raio luminoso R incide com um ngulo em E1 e outro R (nomostrado) emerge de E2. Para 0 /4 , conclui-se que:

(Ita 1998) Trs cargas eltricas puntiformes esto nos vrtices U, V, e W de um tringulo equiltero. Suponha-se que a soma das cargas nula e que a fora sobre a carga localizada no vrtice W perpendicular reta UV e aponta para fora do tringulo, como mostra a figura. Conclui-seque:

(Ita 1998) Estima-se que, em alguns bilhes de anos, o raio mdio da rbita da Lua estar 50% maior do que atualmente. Naquela poca, seu perodo, que hoje de 27,3 dias, seria:

(Ita 1998) Um caixote de peso W é puxado sobre um trilho horizontal por uma força demagnitude F que forma um ângulo em relação a horizontal, como mostra a figura a seguir.Dado que o coeficiente de atrito estático entre o caixote e o trilho é , o valor mínimo de F, apartir de qual seria possível mover o caixote, é: