ITA 2006 Física - Questões

Algumas células do corpo humano são circundadas por paredes revestidas externamente por uma película com carga positiva e, internamente, por outra película semelhante, mas com carga negativa de mesmo módulo.

Considere sejam conhecidas: densidades superficial de ambas as cargas $\sigma =\pm 0,50\times 10^{−6}\ C/m^2$; $\varepsilon_o \cong 9,0\times 10^{−12}\ C^2 Nm^2$; parede com volume de $4,0\times 10^{−16}\ m^3$ e constante dielétrica $k = 5,0$.

Assinale, então, a estimativa da energia total acumulada no campo elétrico dessa parede.

Uma haste metálica de comprimento $20{,}0\text{ cm}$ está situada num plano $xy$, formando um ângulo de $30^\circ$ com relação ao eixo $Ox$. A haste movimenta-se com velocidade de $5,0\ m/s$ na direção do eixo $Ox$ e encontra-se imersa num campo magnético uniforme $\overrightarrow{B}$, cujas componentes, em relação a $Ox$ e $Oz$ (em que $z$ é perpendicular a $xy$) são, respectivamente, $B_x =2{,}2\text{ T}$ e $B_z= − 0{,}50\text{ T}$. Assinale o módulo da força eletromotriz induzida na haste.

À borda de um precipício de um certo planeta, no qual se pode desprezar a resistência do ar, um astronauta mede o tempo $t_1$ que uma pedra leva para atingir o solo, após deixada cair de uma de altura $H$. A seguir, ele mede o tempo $t_2$ que uma pedra também leva para atingir o solo, após ser lançada para cima até uma altura $h$, como mostra a figura. Assinale a expressão que dá a altura $H$.

Uma gota do ácido $\ce{CH3(CH2)16COOH}$ se espalha sobre a superfície da água até formar uma camada de moléculas cuja espessura se reduz à disposição ilustrada na figura. Uma das terminações deste ácido é polar, visto que se trata de uma ligação O-H, da mesma natureza que as ligações (polares) O-H da água. Essa circunstância explica a atração entre as moléculas de ácido e da água. Considerando o volume $1{,}56 \times 10^{−10}\ m^3$ da gota do ácido, e seu filme com área de $6{,}25 \times 10^{−2}\ m^2$ , assinale a alternativa que estima o comprimento da molécula do ácido.

Um fio delgado e rígido, de comprimento $L$, desliza, sem atrito, com velocidade $\overrightarrow{v}$  sobre um anel de raio $R$, numa região de campo magnético constante $\overrightarrow{B}$  . Pode-se, então, afirmar que: