Questões de Física - ITA 2009 | Gabarito e resoluções

[ITA - 1 FASE -2009] Sabe-se que o momento angular de uma massa pontual dado pelo produto vetorial do vetor posio dessa massa pelo seu momento linear. Ento, em termos das dimenses de comprimento (L), de massa (M), e de tempo (T), um momento angular qualquer tem sua dimenso dada por

[ITA - 1 FASE -2009] Uma partcula carregada negativamente est se movendo na direo +x quando entra em um campo eltrico uniforme atuando nessa mesma direo e sentido. Considerando que sua posio em t = 0 s x = 0 m, qual grfico representa melhor a posio da partcula como funo do tempo durante o primeiro segundo?

[ITA - 1 FASE -2009] Um barco leva 10 horas para subir e 4 horas para descer um mesmo trecho do rio Amazonas, mantendo constante o mdulo de sua velocidade em relao gua. Quanto tempo o barco leva para descer esse trecho com os motores desligados?

[ITA - 1 FASE -2009] Na figura, um ciclista percorre o trecho AB com velocidade escalar mdia de 22,5 km/h e, em seguida, o trecho BC de 3,00 km de extenso. No retorno, ao passar em B, verifica ser de 20,0 km/h sua velocidade escalar mdia no percurso ento percorrido, ABCB. Finalmente, ele chega em A perfazendo todo o percurso de ida e volta em 1,00 h, com velocidade escalar mdia de 24,0 km/h. Assinale o mdulo v do vetor velocidade mdia referente ao percurso ABCB.

[ITA - 1 FASE -2009] A partir do repouso, um carrinho de montanha russa desliza de uma altura sobre uma rampa de 60 de inclinao e corre 20 m num trecho horizontal antes de chegar em um loop circular, de pista sem atrito. Sabendo que o coeficiente de atrito da rampa e do plano horizontal 1/2, assinale o valor do raio mximo que pode ter esse loop para que o carrinho faa todo o percurso sem perder o contato com a sua pista.

[ITA - 1 FASE -2009] Desde os idos de 1930, observaes astronmicas indicam a existncia da chamada matria escura. Tal matria no emite luz, mas a sua presena inferida pela influncia gravitacional que ela exerce sobre o movimento de estrelas no interior de galxias. Suponha que, numa galxia, possa ser removida sua matria escura de massa especfica 0, que se encontra uniformemente distribuda. Suponha tambm que no centro dessa galxia haja um buraco negro de massa M, em volta do qual uma estrela de massa m descreve uma rbita circular. Considerando rbitas de mesmo raio na presena e na ausncia de matria escura, a respeito da fora gravitacional resultante exercida sobre a estrela e seu efeito sobre o movimento desta, pode-se afirmar que

[ITA - 1 FASE -2009] Diagramas causais servem para representar relaes qualitativas de causa e efeito entre duas grandezas de um sistema. Na sua construo, utilizamos figuras como para indicar que o aumento da grandeza r implica aumento da grandeza s e para indicar que o aumento da grandeza r implica diminuio da grandeza s. Sendo a a acelerao, v a velocidade e x a posio, qual dos diagramas abaixo melhor representa o modelamento do oscilador harmnico?

[ITA - 1 FASE -2009] Uma balsa tem o formato de um prisma reto de comprimento L e seo transversal como vista na figura. Quando sem carga, ela submerge parcialmente at a uma profundidade h0. Sendo a massa especfica da gua e g a acelerao da gravidade, e supondo seja mantido o equilbrio hidrosttico, assinale a carga P que a balsa suporta quando submersa a uma profundidade h1.

[ITA - 1 FASE -2009] Considere hipoteticamente duas bolas lanadas de um mesmo lugar ao mesmo tempo: a bola 1, com velocidade para cima de 30 m/s, e a bola 2, com velocidade de 50 m/s formando um ngulo de 30 com a horizontal. Considerando g = 10 m/s2, assinale a distncia entre as bolas no instante em que a primeira alcana sua mxima altura.

[ITA - 1 FASE -2009] Considere uma bola de basquete de 600 g a 5 m de altura e, logo acima dela, uma de tnis de 60 g. A seguir, num dado instante, ambas as bolas so deixadas cair. Supondo choques perfeitamente elsticos e ausncia de eventuais resistncias, e considerando g = 10 m/s2, assinale o valor que mais se aproxima da altura mxima alcanada pela bola de tnis em sua asceno aps o choque.

[ITA - 1 FASE -2009] Um espelho esfrico convexo reflete uma imagem equivalente a 3/4 da altura de um objeto dele situado a uma distncia p1. Ento, para que essa imagem seja refletida com apenas 1/4 da sua altura, o objeto dever se situar a uma distncia p2 do espelho, dada por

[ITA - 1 FASE -2009] Uma lmina de vidro com ndice de refrao n em forma de cunha iluminada perpendicularmente por uma luz monocromtica de comprimento de onda . Os raios refletidos pela superfcie superior e pela inferior apresentam uma srie de franjas escuras com espaamento e entre elas, sendo que a m-sima encontra-se a uma distncia x do vrtice. Assinale o ngulo , em radianos, que as superfcies da cunha formam entre si.

[ITA - 1 FASE -2009] Uma carga q distribui-se uniformemente na superfcie de uma esfera condutora, isolada, de raio R. Assinale a opo que apresenta a magnitude do campo eltrico e o potencial eltrico num ponto situado a uma distncia r = R/3 do centro da esfera.

[ITA - 1 FASE -2009] Uma haste metlica com 5,0 kg de massa e resistncia de 2,0 desliza sem atrito sobre duas barras paralelas separadas de 1,0 m, interligadas por um condutor de resistncia nula e apoiadas em um plano de 30 com a horizontal, conforme a figura. Tudo encontra-se imerso num campo magntico , perpendicular ao plano do movimento, e as barras de apoio tm resistncia e atrito desprezveis. Considerando que aps deslizar durante um certo tempo a velocidade da haste permanece constante em 2,0 m/s, assinale o valor do campo magntico.

[ITA - 1 FASE -2009] A figura representa o campo magntico de dois fios paralelos que conduzem correntes eltricas. A respeito da fora magntica resultante no fio da esquerda, podemos afirmar que ela