Questões de Física - ITA 2005 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2005 - 1 FASE ) Uma bicicleta, com rodas de 60 cm de dimetro externo, tem seu velocmetro composto de um ma preso em raios, a 15 cm do eixo da roda, e de uma bobina quadrada de 25 mm2de rea, com 20 espiras de fio metlico, preso no garfo da bicicleta. O m capaz de produzir um campo de induo magntica de 0,2 T em toda a rea da bobina (veja a figura). Com a bicicleta a 36 km/h, a fora eletromotriz mxima gerada pela bobina de

(ITA - 2005 - 1 FASE ) Um automvel para quase que instantaneamente ao bater frontalmente numa rvore. A proteo oferecida pelo air-bag, comparativamente ao carro que dele no dispe, advm do fato de que a transferncia para o carro de parte do momentum do motorista se d em condio de

(ITA - 2005 - 1 FASE )Um avio de vigilncia area est voando a uma altura de 5,0 km, com velocidade de 50 10 m/s no rumo norte, e capta no radiogonimetro um sinal de socorro vindo da direo noroeste, de um ponto fixo no solo. O piloto ento liga o sistema de ps-combusto da turbina, imprimindo uma acelerao constante de 6,0 m/s2. Aps s, mantendo a mesma direo, ele agora constata que o sinal est chegando da direo oeste. Neste instante, em relao ao avio, o transmissor do sinal se encontra a uma distncia de

(ITA - 2005 - 1 FASE ) Em uma impressora a jato de tinta, gotas de certo tamanho so ejetadas de umpulverizador em movimento, passam por uma unidade eletrosttica onde perdem algunseltrons, adquirindo uma carga q, e, a seguir, se deslocam no espao entre placas planasparalelas eletricamente carregadas, pouco antes da impresso. Considere gotas de raio igual a 10 m lanadas com velocidade de mdulo v = 20 m/s entreplacas de comprimento igual a 2,0 cm, no interior das quais existe um campo eltrico verticaluniforme, cujo mdulo E=8,0x104N/C (veja figura). Considerando que a densidade da gotaseja de 1000 kg/m3 e sabendo-se que a mesma sofre um desvio de 0,30 mm ao atingir o finaldo percurso, o mdulo da sua carga eltrica de

(ITA - 2005 - 1 FASE ) A presso exercida pela gua no fundo de um recipiente aberto que a contm igual a . Colocado o recipiente num elevador hipottico em movimento,verifica-se que a presso no seu fundo passa a ser de . Considerando queP(atm) a presso atmosfrica, que a massa especfica da gua de 1,0 g/cm e que osistema de referncia tem seu eixo vertical apontado para cima, conclui-se que a acelerao doelevador de:

(ITA - 2005 - 2 FASE ) Um tomo de hidrognio inicialmente em repouso emite um fton numa transio do estado de energia n para o estado fundamental. Em seguida, o tomo atinge um eltron em repouso que com ele se liga, assim permanecendo aps a coliso. Determine literalmente a velocidade do sistema tomo + eltron aps a coliso. Dados: a energia do tomo de hidrognio no estado n En = E0/n2; o mometum do fton hv/c; e a energia deste hv, em que h a constante de Planck, v a frequncia do fton e c a velocidade da luz.

(ITA - 2005 - 2 FASE ) Inicialmente 48g de gelo a 0C so colocados num calormetro de alumnio de2,0g , tambm a 0C. Em seguida, 75g de gua a 80 C so despejados dentro desserecipiente. Calcule a temperatura final do conjunto. Dados: calor latente do gelo Lg = 80cal/g, calor especfico da gua c(H2O) = 1,0 cal g-1 C-1,calor especfico do alumnio c(Aℓ) = 0,22 cal g-1 C-1.

(ITA - 2005 - 2 FASE )Um tcnico em eletrnica deseja medir a corrente que passa pelo resistor de 12 no circuito da figura. Para tanto, ele dispe apenas de um galvanmetro e uma caixa de resistores. O galvanmetro possui resistncia interna Rg = 5 k e suporta, no mximo, uma corrente de 0,1 mA. DETERMINE o valor mximo do resistor R a ser colocado em paralelo com O galvanmetro para que o tcnico consiga medir a corrente.

(ITA - 2005 - 2 FASE ) Uma fina pelcula de fluoreto de magnsio recobre o espelho retrovisor de um carro a fim de reduzir a reflexo luminosa. Determine a menor espessura da pelcula para que produza a reflexo mnima no centro do espectro visvel. Considere o comprimento de onda = 5500 , o ndice de refrao do vidro n(v) = 1,50 e, o da pelcula, n(p) = 1,30. Admita a incidncia luminosa como quase perpendicular ao espelho.

(ITA - 2005 - 2 FASE ) Num experimento, foi de 5,0 x 103 m/s a velocidade de um eltron, medida com a preciso de 0,003%. Calcule a incerteza na determinao da posio do eltron, sendo conhecidos: massa do eltron m(e) = 9,1 x 10-31 kg e constante de Planck reduzida h = 1,1 x 10-34 J s.

(ITA - 2005 - 2 FASE ) Suponha que na Lua, cujo raio R, exista uma cratera de profundidade R/100, do fundo da qual um projtil lanado verticalmente para cima com velocidade inicial v igual de escape. Determine literalmente a altura mxima alcanada pelo projtil, caso ele fosse lanado da superfcie da Lua com aquela mesma velocidade inicial v.

(ITA - 2005 - 2 FASE ) Estime a massa de ar contida numa sala de aula. Indique claramente quais as hipteses utilizadas e os quantitativos estimados das variveis empregadas.

(ITA - 2005 - 2 FASE )Uma cesta portando uma pessoa deve ser suspensa por meio de bales, sendo cada qual inflado com 1 m3 de hlio na temperatura local (27C). Cada balo vazio com seus apetrechos pesa 1,0 N. So dadas a massa atmica do oxignio Ao = 16, a do nitrognio AN = 14, a do hlio AHe = 4 e a constante dos gases R = 0,082 atm l mol-1 K-1. Considerando que o conjunto pessoa e cesta pesa 1 000 N e que a atmosfera composta de 30% de O2 e 70% de N2, DETERMINE o nmero mnimo de bales necessrios.

(ITA - 2005 - 2 FASE )Atravs de um tubo fino, um observador enxerga o topo de uma barra vertical de altura H apoiada no fundo de um cilindro vazio de dimetro 2H. O tubo encontra-se a uma altura 2H + L e, para efeito de clculo, de comprimento desprezvel. Quando o cilindro preenchido com um lquido at uma altura 2H (veja figura), mantido o tubo na mesma posio, o observador passa a ver a extremidade inferior da barra. DETERMINE literalmente o ndice de refrao desse lquido.

(ITA - 2005 - 2 FASE )Satlite sncrono aquele que tem sua rbita no plano do equador de um planeta, mantendo-se estacionrio em relao a este. Considere um satlite sncrono em rbita de Jpiter cuja massa MJ = 1,9 X kg e cujo raio RJ = 7, 0 X m. Sendo a constante da gravitao universal G = 6,7 X 10-11 m3 kg-1 S-2 e considerando que o dia de Jpiter de aproximadamente 10 h, DETERMINE a altitude do satlite em relao superfcie desse planeta.