Questões de Física - ITA 2006 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2006 - 1a fase) Algumas clulas do corpo humano so circundadas porparedes revestidas externamente por uma pelcula com carga positiva e,internamente, por outra pelcula semelhante, mas com carga negativa demesmo mdulo. Considere sejam conhecidas: densidade superficial deambas as cargas = 0,50 106 C/m2; 0  9,0 1012 C2/Nm2; paredecom volume de 4,0 1016 m3 e constante dieltrica k = 5,0. Assinale, ento,a estimativa da energia total acumulada no campo eltrico dessa parede.

(ITA - 2006 - 1a fase) Uma haste metlica de comprimento 20,0 cm est situada num plano xy, formando um ngulo de 30 com relao ao eixo Ox.A haste movimenta-se com velocidade de 5,0 m/s na direo do eixoOx e encontra-se imersa num campo magntico uniforme B , cujascomponentes, em relao a Ox e Oz (em que z perpendicular a xy),so, respectivamente, Bx = 2,2 T e Bz = 0,50 T. Assinale o mdulo dafora eletromotriz induzida na haste.

(ITA - 2006 - 1a fase) borda de um precipcio de um certo planeta, no qual se pode desprezar a resistncia do ar, um astronauta mede o tempo t1 que uma pedra leva para atingir o solo, aps deixada cair de uma de altura H. A seguir, ele mede o tempo t2 que uma pedra tambm leva para atingir o solo, aps ser lanada para cima at uma altura h, como mostra a figura. Assinale a expresso que d a altura H.

(ITA - 2006 - 1a fase) Uma gota do cido CH3(CH2)16COOH se espalha sobre a superfcie da gua atformar uma camada de molculas cuja espessura se reduz disposio ilustrada na figura.Uma das terminaes deste cido polar, visto que se trata de uma ligao O-H, da mesmanatureza que as ligaes (polares) O-H da gua. Essa circunstncia explica a atrao entre asmolculas de cido e da gua. Considerando o volume 1,56 x 10-10 m3 da gota do cido, e seufilme com rea de 6,25 x 10-2m2, assinale a alternativa que estima o comprimento da molculado cido.

(ITA - 2006 - 1a fase) Um fio delgado e rgido, de comprimento L, desliza,sem atrito, com velocidade v sobre um anel de raio R, numa regio decampo magntico constante B . Pode-se, ento, afirmar que:

(ITA - 2006 - 1a fase) Uma estao espacial em forma de um toroide, de raio interno R1, e externo R2, gira, com perodo P, em torno do seu eixo central, numa regio de gravidade nula. O astronauta sente que seu peso aumenta de 20%, quando corre com velocidade constanteno interior desta estao, ao longo de sua maior circunferncia, conforme mostra a figura. Assinale a expresso que indica o mdulo dessa velocidade.

(ITA - 2006 - 1a fase) Um bloco de gelo com 725 g de massa colocado num calormetro contendo 2,50 kg de gua a uma temperatura de 5,0C, verificando-se um aumento de 64 g na massa desse bloco, uma vez alcanado o equilbrio trmico. Considere o calor especfico da gua (c = 1,0 cal/gC) o dobro do calor especfico do gelo, e o calor latente de fuso do gelo de 80 cal/g. Desconsiderando a capacidade trmica do calormetro e a troca de calor com o exterior, assinale a temperatura inicial do gelo.

(ITA - 2006 - 1a fase) Numa aula de laboratrio. o professor enfatiza a necessidade de levar em conta a resistncia interna de ampermetros e voltmetros na determinao da resistncia R de um resistor. a fim de medir a voltagem e a corrente que passa por um dos resistores, so montados os 3 circuitos da figura, utilizando resistores iguais, de mesma resistncia R. Sabe-se de antemo que a resistncia interna do ampermetro 0,01R, ao passo que a resistncia interna do voltmetro 100R. Assinale a comparao correta entre os valores de R, R2(medida de R no circuito 2) e R3(medida de R no circuito 3).

(ITA - 2006 - 1a fase) Para se determinar o espaamento entre duas trilhas adjacentes de um CD,foram montados dois arranjos: 1. O arranjo da figura (1), usando uma rede de difrao de 300 linhas por mm, um LASER e umanteparo. Neste arranjo, mediu-se a distncia do mximo de ordem 0 ao mximo de ordem 1da figura de interferncia formada no anteparo. 2. O arranjo da figura (2), usando o mesmo LASER, o CD e um anteparo com um orifcio para apassagem do feixe de luz. Neste arranjo, mediu-se tambm a distncia do mximo de ordem 0ao mximo de ordem 1 da figura de interferncia. Considerando nas duas situaes 1 e 2 ngulos pequenos, a distncia entre duas trilhasadjacentes do CD de:

(ITA-SP) Einstein props que a energia da luz transportadapor pacotes de energia h f, em que h a constante de Planck e f afrequncia da luz, num referencial no qual a fonte est em repouso.Explicou, assim, a existncia de uma frequncia mnima f0 para arrancareltrons de um material, no chamado efeito fotoeltrico. Suponha quea fonte emissora de luz est em movimento em relao ao material. Assinale a alternativa correta.

(ITA - 2006 - 1a fase) Considere duas ondas que se propagam com frequncias f1 e f2, ligeiramentediferentes entre si, e mesma amplitude A, cujas equaes so respectivamente y1(t) = A cos(2 f1t) e y2(t) = A cos (2f2t). Assinale a opo que indica corretamente a amplitude da onda resultante, a frequncia da onde resultante e a frequncia de batimento respectivamente.

(ITA - 2006 - 1a fase) Para iluminar o interior de um armrio, liga-se uma pilha seca de 1,5 V a uma lmpada de 3,0 W e 1,0 V. A pilha ficar a uma distncia de 2,0 m da lmpada e ser ligada a um fio de 1,5 mm de dimetro e resistividade de 1,7 x 10-8.m. A corrente medida produzida pela pilha em curto circuito foi de 20 A. Assinale a potncia real dissipada pela lmpada, nessa montagem.

(ITA - 2006 - 1a fase) A figura mostra uma placa de vidro com ndice de refrao nv = mergulhadano ar, cujo ndice de refrao igual a 1,0. Para que um feixe de luz monocromtica se propague pelo interior do vidro atravs de sucessivas reflexes totais, o seno do ngulo de entrada, sene, dever ser menor ou igual a:

(ITA - 2006 - 1a fase) Um solenoide com ncleo de ar tem uma auto-indutncia L. Outro solenoide, tambm com ncleo de ar, tem a metade do nmero de espiras do primeiro solenoide, 0,15 do seu comprimento e 1,5 de sua seo transversal. A auto-indutncia do segundo solenoide :

(ITA - 2006 - 1a fase) Um moI de um gs ideal ocupa um volume inicial V0 temperatura T0 e presso P0, sofrendo a seguir uma expanso reversvel para um volume V1. Indique a relao entre o trabalho que realizado por: (i) W(i), num processo em que a presso constante. (ii) W(ii), num processo em que a temperatura constante. (iii) W(iii), num processo adiabtico.