Questões de Física - ITA 2010 | Gabarito e resoluções

[ITA 2010 - 1 FASE] No processo de fotossntese, as molculas de clorofila do tipo a nas plantas verdes apresentam um pico de absoro da radiao eletromagntica no comprimento de onda = 6,80 10-7 m. Considere que a formao de glicose (C6H12O6) por este processo de fotossntese descrita, de forma simplificada, pela reao: 6 CO2 + 6H2O ⎯C6H12O6 + 6 O2 Sabendo-se que a energia total necessria para que uma molcula de CO2 reaja de 2,34 10-18J, o nmero de ftons que deve ser absorvido para formar 1 molcula de glicose

(ITA - 2010 - 2 FASE)Um disco, com o eixo de rotaoinclinado de um ngulo em relao vertical, gira com velocidade angular constante. O disco encontra-se imerso numa regiodo espaoonde existe um campo magntico uniforme e constante, orientado paralelamente ao eixo de rotaodo disco. Uma partcula de massa m e carga q 0 encontra-se no plano do disco, em repouso em relaoa este, e situada a uma distncia R do centro, conforme a figura. Sendo o coeficiente de atrito da partcula com o disco e g a acelerao da gravidade, determine at que valor de o disco pode girar de modo que a partcula permanea em repouso.

(ITA - 2010 - 2 FASE)Um pequeno bloco desliza sobre uma rampa e logo em seguida por um loop circular de raio R, onde hum rasgo de comprimento de arco , como ilustrado na figura. Sendo g a acelerao da gravidade e desconsiderando qualquer atrito, obtenha a expresso para a altura inicial em que o bloco deve ser solto de forma a vencer o rasgo e continuar em contato com o restante da pista.

(ITA - 2010 - 2 FASE)Uma massa m1 com velocidade inicial Vo colide com um sistema massa-mola m2 e constante elstica k, inicialmente em repouso sobre uma superfcie sem atrito, conforme ilustra a figura. Determine o mximo comprimento de compresso da mola, considerando desprezvel a sua massa.

(ITA - 2010 - 2 FASE) Uma esfera macia de massa especficae volume V est imersa entre dois lquidos, cujas massas especficas so e, respectivamente, estando suspensa por uma corda e uma mola de constante elstica k, conforme mostra a figura. No equilbrio, 70% do volume da esfera est no lquido 1 e 30% no lquido 2. Sendo g a acelerao da gravidade, determine a fora de trao na corda.

(ITA - 2010 - 2 FASE) Uma parte de um cilindro est preenchida com um mol de um gs ideal monoatmico a uma presso e temperatura . Um mbolo de massa desprezvel separa o gs da outra seo do cilindro, na qual h vcuo e uma mola em seu comprimento natural presa ao mbolo e parede oposta do cilindro, como mostra a figura (a). O sistema est termicamente isolado e o mbolo, inicialmente fixo, ento solto, deslocando-se vagarosamente at passar pela posio de equilbrio, em que a sua acelerao nula e o volume ocupado pelo gs o dobro do original, conforme mostra a figura (b). Desprezando os atritos, determine a temperatura do gs na posio de equilbrio em funo da sua temperatura inicial.

(ITA - 2010 - 2 FASE) A figura mostra uma barra LM de cm de comprimento, formando um ngulo de 45 com a horizontal, tendo o seu centro situado a x = 30,0 cm de uma lente divergente, com distncia focal igual a 20,0 cm, e a y = 10,0 cm acima do eixo tico da mesma. Determine o comprimento da imagem da barra e faa um desenho esquemtico para mostrar a orientao da imagem.

(ITA - 2010 - 2 FASE) Derive a 3a Lei de Kepler do movimento planetrio a partir da Lei da Gravitao Universal de Newton considerando rbitas circulares.

(ITA - 2010 - 2 FASE)Considere uma espira retangular de lados e , respectivamente, em que circula uma corrente , de acordo com a figura. A espira pode girar livremente em torno do eixo . Nas proximidades da espira h um fio infinito, paralelo ao eixo , que corta o plano no ponto e . Se pelo fio passa uma corrente de mesma magnitude , calcule o momento resultante da fora magntica sobre a espira em relao ao eixo , quando esta encontra-se no plano .

(ITA - 2010 - 2 FASE) O olho humano uma cmera com um pequeno diafragma de entrada (pupila), uma lente (cristalino) e uma superfcie fotossensvel (retina). Chegando retina, os ftons produzem impulsos eltricos que so conduzidos pelo nervo tico at o crebro, onde so decodificados. Quando devidamente acostumada obscuridade, a pupila se dilata at um raio de 3 mm e o olho pode ser sensibilizado por apenas 400 ftons por segundo. Numa noite muito escura, duas fontes monocromticas, ambas com potncia de 6105W, emitem, respectivamente, luz azul ( = 475nm) e vermelha (650 = nm) isotropicamente, isto , em todas as direes. Desprezando a absoro de luz pelo ar e considerando a rea da pupila circular, qual das duas fontes pode ser vista a uma maior distncia? Justifique os clculos.

(ITA - 2010 - 2 FASE) No grfico ao lado esto representadas as caractersticas de um gerador, de fora eletromotriz igual a e resistncia interna r, e um receptor ativo de fora contraeletromotriz e resistncia interna r. Sabendo que os dois esto interligados, determine a resistncia interna e o rendimento para o gerador e para o receptor.

[ITA 2010 - 1 FASE] Considere a Terra como uma esfera homognea de raio R que gira com velocidade angular uniforme em torno do seu prprio eixo Norte-Sul. Na hiptese de ausncia de rotao da Terra, sabe-se que a acelerao da gravidade seria dada por g = GM/ R2. Como 0, um corpo em repouso na superfcie da Terra na realidade fica sujeito forosamente a um peso aparente, que pode ser medido, por exemplo, por um dinammetro, cuja direo pode no passar pelo centro do planeta.Ento, o peso aparente de um corpo de massa m em repouso na superfcie da Terra a uma latitude dado por

[ITA 2010 - 1 FASE] Considere um segmento de reta que liga o centro de qualquer planeta do sistema solar ao centro do Sol. De acordo com a 2 Lei de Kepler, tal segmento percorre reas iguais em tempos iguais. Considere, ento, que em dado instante deixasse de existir o efeito da gravitao entre o Sol e o planeta. Assinale a alternativa correta.

[ITA 2010 - 1 FASE] A temperatura para a qual a velocidade associada energia cintica mdia de uma molcula de nitrognio, N2, igual velocidade de escape desta molcula da superfcie da Terra de, aproximadamente,

[ITA 2010 - 1 FASE] Considere um oscilador harmnico simples composto por uma mola de constante elstica k, tendo uma extremidade fixada e a outra acoplada a uma partcula de massa m. O oscilador gira num plano horizontal com velocidade angular constante em torno da extremidade fixa, mantendo-se apenas na direo radial, conforme mostra a figura. Considerando R0 a posio de equilbrio do oscilador para = 0, pode-se afirmar que