Questões Militares de Física - Dinâmica

Três esferas condutoras e idênticas, A, B e C, são mantidas inicialmente isoladas umas das outras. A esfera A está carregada positivamente com carga elétrica de + 8μC e as esferas B e C estão neutras. Inicialmente faz-se a esfera A tocar somente na esfera B e, depois, faz-se a esfera A tocar somente na esfera C. Em seguida, considerando as esferas como cargas puntiformes, colocam-se as esferas B e C separadas por uma distância de 2 m. Sabendo que a constante eletrostática do meio vale 9 . 10⁹ Nm² /C² , determine o valor, em 10³ V, do potencial elétrico resultante no ponto médio do segmento de reta que contém as esferas B e C.  

Uma bola de dimensões desprezíveis de massa “m” e com uma velocidade de módulo igual a “v” colide com o chão. Após a colisão sai com uma velocidade de módulo igual a “v”, conforme a figura a seguir.
Assinale a alternativa que indica corretamente o módulo da variação da quantidade de movimento dessa bola. 

Uma barra rígida e homogênea de massa igual a 6 kg e comprimento total L está pendurada por um fio ideal ligado ao teto. Dois corpos, A e B, estão presos às extremidades da barra, conforme a figura. Todo conjunto está em equilíbrio estático, o corpo A tem massa igual a 18 kg e a intensidade da aceleração da gravidade no local vale 10 m/s² . O valor, em N, da intensidade da tração no fio que segura a barra é igual a 

Um objeto de massa m está em repouso a uma altura H acima da superfície da Terra. Sujeito à força gravitacional, num dado momento, ele cai verticalmente em direção à Terra. Desprezando qualquer força dissipativa e considerando que a aceleração gravitacional se mantém constante durante todo o movimento, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do módulo da velocidade v do objeto quando ele está a uma altura H/2  acima da superfície da Terra.

Uma pessoa de 80,0kg de massa empurra um veículo de 2000,0kg que estava em repouso em uma superfície perfeitamente plana e horizontal. Considerando que tanto a pessoa quanto o veículo se movimentem no mesmo sentido durante o empurro, determine o mínimo coeficiente de atrito entre os pés dessa pessoa e a superfície para que o veículo adquira uma aceleração de 0,05m/s² . (Considere desprezível toda e qualquer forma de atrito atuando sobre o veículo e g = 10m/s² .)

No dia 15 de junho de 2022, os bombeiros de Maringá-PR fizeram um treinamento na Catedral Basílica Menor Nossa Senhora da Glória. Com formato cônico de diâmetro de 38 metros e altura de 114 metros, sustentando uma cruz de 10m perfazendo um total de 124m, a Catedral é o 10° monumento em altura do mundo. Durante o treinamento, os bombeiros desciam com o auxílio de uma corda com os pés em contato com a parede externa da edificação, com velocidade constante. Sendo a massa de um deles 75kg e considerando a aceleração da gravidade no local 9,8m/s2 , determine a resultante das forças atuantes sobre o bombeiro durante a descida.

Nos parques de diversões, existem vários brinquedos que “desafiam a gravidade”, realizando loopings contidos em um plano vertical sem que os carros percam o contato com os trilhos e façam as manobras com toda segurança. Para tanto, é fundamental que a construção desses brinquedos leve em conta o desnível entre o ponto de partida dos veículos e o ponto mais alto do looping.
A figura representa o trecho de uma montanha russa em que um carrinho deverá percorrer o trilho, sem sofrer a ação de atritos ou da resistência do ar. O trilho está contido em um plano vertical e o looping circular tem raio R. 



(Desenho ilustrativo fora de escala) Fonte: Tópicos de Física – v.1 (página 345)

Se o carrinho partir do repouso do ponto A, é CORRETO afirmar que a relação entre o menor desnível h entre os pontos A e B e o raio R do looping para que ela consiga descrever toda a trajetória sem perder o contato com o trilho será de: 

Entre as situações ilustradas na figura precedente, aquelas cujo trabalho é nulo são 

    A figura anterior representa um objeto de peso P, em repouso em relação ao helicóptero, sendo transportado em equilíbrio estável e sustentado por um bombeiro, por meio de um sistema de polias, com uma força F. Considere que, nesse sistema, o atrito, o momento de inércia das polias e as massas das cordas e das polias sejam desprezíveis.

Nesse caso hipotético, a relação entre a força F aplicada pelo bombeiro e o peso P do objeto, em módulo, satisfaz a relação 

Um cilindro, com um êmbolo livre, e base de área 20 cm², contém um gás ideal à pressão de 1 atm e temperatura de 300 K. Uma fonte térmica fornece calor ao gás elevando a sua temperatura e fazendo com que o êmbolo seja empurrado para cima. Após um tempo, quando o gás já se encontra a uma temperatura de 375 K, uma pessoa aplica uma força F para baixo, a fim de manter o êmbolo em sua posição inicial:


Neste caso, a força que a pessoa necessita fazer é igual a: 

Uma chapa maciça e homogênea de zinco foi usada para construção determinada peça com as seguintes dimensões:


A peça, que sofre a ação da força peso, deverá ser equilibrada por uma única força F aplicada verticalmente para cima em direção paralela ao seu plano de modo que não rotacione. Sendo assim, a força F deverá ser aplicada à esquerda do ponto C a uma distância de, aproximadamente:

O poste de bombeiro, ou tubo de descida, é uma estrutura que une dois andares de um prédio por onde um bombeiro, para aumentar a eficiência de seu deslocamento, pode descer diminuindo o tempo de deslocamento quando se compara a uma escada convencional. Agarrado ao poste, o bombeiro desliza mantendo um atrito entre seu corpo e a estrutura, o que possibilita um controle de sua aceleração: 


Considere um bombeiro com 80 kg de massa que utiliza um desses postes para descer uma altura 12,5 metros entre dois andares, partindo do repouso e chegando ao solo em 2,5 segundos. Neste caso, considerando a aceleração da gravidade como 9,8 m/s², é correto afirmar que o somatório das forças de resistência que atuam sobre o bombeiro enquanto ele desce a estrutura corresponde a:

André precisa colocar uma máquina de lavar no terraço de sua casa, que está localizado a uma altura de 20 metros em relação ao nível da rua e, para fazer a instalação, precisa estar atento em escolher um modelo de máquina que trabalha com uma pressão mínima de entrada de água compatível com a que terá disponível no local. Entre as opções analisadas foram observados os seguintes modelos e seus respectivos valores de pressão mínima de entrada:

        Modelos de máquina             Pressão mínima de entrada de água

Máquina A                                          0,2 bar

Máquina B                                         0,3 bar

Máquina C                                         0,4 bar

Máquina D                                         0,5 bar

Máquina E                                         0,6 bar 

Sabendo-se que a densidade da água é 1 kg por litro e que a companhia de abastecimento de água fornece, ao nível da rua, uma pressão de entrada de água de 0,6 bar, dentre os modelos ofertados, qual(is) não terá(ão) prejuízo em seu funcionamento ao ser(em) instalado(s) no terraço de André?

(Considere 1 bar = 10⁶ Pa.)

Um bloco de massa m₁ que desliza sem atrito sobre uma mesa está ligado por um fio (de massa desprezível), que passa por uma polia (desprezar atrito), a uma bola de massa m₂ , como ilustrado a seguir. Nesse caso, a tensão no fio deve ser

Dois blocos idênticos são conectados por uma mola. O conjunto é suspenso, em repouso, desde o teto, como mostrado na figura a seguir. A mola quebra-se repentinamente. Imediatamente após a quebra da mola, qual é a aceleração no bloco superior?

Dois pêndulos estão ligados a uma mola de massa desprezível, como ilustrado a seguir. Os comprimentos dos dois pêndulos são idênticos, L, mas suas massas são desiguais, m₁ e m₂ . A distância inicial entre as massas é o comprimento de equilíbrio da mola, representada pela sua constante elástica k. Qual é a frequência normal deste sistema? 

Em mares, rios e lagos, são muito comuns incidentes que necessitam do trabalho de socorro dos bombeiros. Durante um resgate, um bombeiro de massa m está em um barco inicialmente parado. Ele salta da embarcação para a esquerda e imediatamente após o salto observa-se que o barco, de massa M, está se movendo para a direita com velocidade v. Considerando a Física, quanto trabalho esse bombeiro realizou durante o salto (tanto sobre seu próprio corpo quanto sobre o barco)? [Obs.: despreze toda e qualquer forma de atrito presente].

Um bloco de massa m escorrega por um plano inclinado à velocidade constante inicialmente de uma altura h acima do solo. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano é µ . Durante o movimento de descida do bloco sobre o plano inclinado, determine a quantidade de energia dissipada.

Nas especificações de uma determinada bomba comercial atuando com 1 CV de potência tem uma vazão de 0,8 m³/h para um desnível de 50 m. Considere 1 CV = 735 W, e que a densidade da água é 1000 kg/m³, e g = 10 m/s².
Analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F).
( ) A energia idealmente necessária para elevar água em um desnível de 50m em 1h a essa vazão da bomba é 400 kJ, ( ) A potência útil, associada ao trabalho para elevar a água apenas, é de 111 W. ( ) O rendimento da bomba é de cerca de 50%.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.

Ao atender as vítimas de uma colisão de um automóvel com uma árvore, um bombeiro avaliou, a partir dos danos provocados no veículo, que a velocidade do automóvel no instante da colisão era da ordem de 20 m/s. Considerando a massa do automóvel igual a 1000 kg, o trabalho total realizado sobre o automóvel pela resultante das forças que nele atuaram, desde o instante da colisão até a sua parada, foi, aproximadamente, de