Questões de Física - ITA 1998 | Gabarito e resoluções

(Ita 1998) Suponha que o eltron em um tomo de hidrognio se movimenta em torno do prton em uma rbita circular de raio R. Sendo m a massa do eltron e q o mdulo da carga de ambos, eltron e prton, conclui-se que o mdulo da velocidade do eltron proporcional a:

(ITA 1998) Uma bala de massa 10 g atirada horizontalmente contra um bloco de madeira de 100 g que est fixo, penetrando nele 10 cm at parar. Depois, o bloco suspenso de tal forma que se possa mover livremente e uma bala idntica primeira atirada contra ele. Considerando a fora de atrito entre a bala e a madeira em ambos os casos como sendo a mesma, conclui-se que a segunda bala penetra no bloco a uma profundidade de aproximadamente:

(Ita 1998) Uma massa m em repouso divide-se em duas partes, uma com massa 2m/3 e outra com massa m/3. Após a divisão, a parte com massa m/3 move-se para a direita com uma velocidade de módulo v1. Se a massa m estivesse se movendo para a esquerda com velocidade de módulo v antes da divisão, a velocidade da parte m/3 depois da divisão seria:

(Ita 1998) Uma vela está a uma distância D de um anteparo sobre o qual se projeta umaimagem com lente convergente. Observa-se que as duas distâncias L e L entre a lente e a velapara as quais se obtém uma imagem nítida da vela no anteparo, distam uma da outra de umadistância a. O comprimento focal da lente é então:

(ITA 1998) Duas lâmpadas incandescentes, cuja tensão nominal é de 110 V, sendo uma de 20 W e a outra de 100 W, são ligadas em série em uma fonte de 220 V. Conclui-se que:

(ITA1998) Um astronauta, antes de partir para uma viagem at a Lua, observa um copo degua contendo uma pedra de gelo e verifica que 9/10 do volume da pedra de gelo estsubmersa na gua. Como est de partida para a Lua, ele pensa em fazer a mesma experinciadentro da sua base na Lua. Dada que o valor da acelerao de gravidade na superfcie da Lua 1/6 do seu valor na Terra, qual a porcentagem do volume da pedra de gelo que estariasubmersa no copo de gua na superfcie da Lua?

(Ita 1998) Um cilindro macio flutua verticalmente, com estabilidade, com uma frao f doseu volume submerso em mercrio, de massa especfica D. Coloca-se gua suficiente (demassa especfica d) por cima do mercrio, para cobrir totalmente o cilindro, e observa-se que ocilindro continue em contato com o mercrio aps a adio da gua. Conclui-se que o mnimovalor da frao f originalmente submersa no mercrio :

(Ita 1998) Na extremidade inferior de uma vela cilndrica de 10 cm de comprimento (massa especfica 0,7 g.cm-3) fixado um cilindro macio de alumnio (massa especfica 2,7 g.cm-3) que tem o mesmo raio que a vela e comprimento de 1,5 cm. A vela acesa e imersa na gua, onde flutua de p com estabilidade, como mostra a figura. Supondo que a vela queime a uma taxa de 3 cm por hora e que a cera fundida no escorra enquanto a vela queima, conclui-se que a vela vai apagar-se:

(Ita 1998) Considere uma partícula maciça que desce uma superfície côncava e sem atrito,sob a influência da gravidade, como mostra a figura. Na direção do movimento da partícula,ocorre que:

(Ita 1998) Trs cargas eltricas puntiformes esto nos vrtices U, V, e W de um tringulo equiltero. Suponha-se que a soma das cargas nula e que a fora sobre a carga localizada no vrtice W perpendicular reta UV e aponta para fora do tringulo, como mostra a figura. Conclui-seque:

(Ita 1998) Suponha que h um vcuo de 3,0 x 104 Pa dentro de uma campnula de 500 g naforma de uma pirmide reta de base quadrada apoiada sobre uma mesa lisa de granito. Asdimenses da pirmide so as mostradas na figura e a presso atmosfrica local de1,0 x 105Pa. O mdulo da fora necessria para levantar a campnula na direoperpendicular mesa ligeiramente maior do que:

(Ita 1998) Um caixote de peso W é puxado sobre um trilho horizontal por uma força demagnitude F que forma um ângulo em relação a horizontal, como mostra a figura a seguir.Dado que o coeficiente de atrito estático entre o caixote e o trilho é , o valor mínimo de F, apartir de qual seria possível mover o caixote, é:

(Ita 1998) O módulo da velocidade das águas de um rio é de 10 m/s pouco antes de uma queda de água. Ao pé da queda existe um remanso onde a velocidade das águas é praticamente nula. Observa-se que a temperatura da água no remanso é 0,1°C maior do que a da água antes da queda. Conclui-se que a altura da queda de água é:

(Ita 1998) Um bungee jumper de 2 m de altura e 100 kg de massa pula de uma ponte usando uma bungee cord, de 18 m de comprimento quando no alongada, constante elstica de 200 N/m e massa desprezvel, amarrada aos seus ps. Na sua descida, a partir da superfcie da ponte, a corda atinge a extenso mxima sem que ele toque nas rochas embaixo. Das opes a seguir, a menor distncia entre a superfcie da ponte e as rochas :

(Ita 1998) Considere a figura a seguir onde E1 e E2 so dois espelhos planos que formamum ngulo de 135 entre si. Um raio luminoso R incide com um ngulo em E1 e outro R (nomostrado) emerge de E2. Para 0 /4 , conclui-se que: