Questões de Física - ITA | Gabarito e resoluções

(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

[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.