Questões Militares de Física - Dinâmica

Uma fonte luminosa puntiforme F é colocada no fundo de um aquário que contém uma substância desconhecida. Na superfície de separação entre o ar e essa substância, há um disco de material opaco posicionado de forma que seu centro C esteja alinhado verticalmente com a fonte F, conforme figura abaixo.

O valor do raio do disco para que nenhum raio luminoso vindo da fonte F consiga emergir para o ar é R. Analisando essas condições, qual o valor do índice de refração dessa substância e a profundidade y, em metros, da fonte, respectivamente. (Dados: n_ar = 1 ; v_{luz no vácuo} = 3x10⁸ m/s; V_{luz na substância}= 2,04X10⁵ km/s)

Em uma pedreira, uma carga de dinamite é inserida em uma fissura de uma rocha de 950 Kg e então detonada. Como resultado dessa explosão, a rocha se divide em três pedaços: um pedaço de 200 Kg que parte com velocidade de 5 m/s paralelamente ao solo; e um segundo pedaço de 500 kg, que sai perpendicularmente ao primeiro pedaço com velocidade de 1,5 m/s. Sendo assim, é correto afirmar que a velocidade do terceiro pedaço é:

Na figura abaixo é apresentada uma roda A, que transmite seu movimento para um conjunto de rodas B, C e D através de uma fita F, que permanece sempre esticada e não desliza. Se a roda A parte do repouso com aceleração constante e leva 40s para atingir sua velocidade final efetuando 180 rotações, qual deve ser a velocidade angular final da roda D? (Dados: o raio da roda A é R_A = 0,3 m; o raio da roda B é R_B = 0,2 m; o raio da roda C é R_C = 0,25 m; e o raio da roda D é R_D = R_A = 0,3 m:

Em um parque de diversões um carrinho de montanharussa, conforme añçura abaixo, com massa m=500kg, passa pelo ponto A, a uma altura de 35m, com velocidade de 12m/s. Considerando que a energia mecânica se conserva, pode-se afirmar que a velocidade do carrinho a passar pelo ponto B, a uma altura de 18m, será (use g = 10m/s2) de:

A figura a seguir mostra um motor sendo usado para erguer uma caixa de massa m=100kg, com auxílio de uma corda e uma polia (ambos de massa desprezível).

Desconsiderando os efeitos da resistência do ar e sabendo que a potência mecânica do motor é 1000W e que o deslocamento vertical da caixa é 8m, determine o tempo que o motor leva para erguer a caixa e marque a opção correta. Dado: g = 10m/s² 

Considere os sistemas 1 e 2 ilustrados a seguir. O primeiro é composto pelos blocos A e B, de massas M_A e M_B; o segundo, pelos blocos P, Q, R e S, de massas M_P, M_Q, M_R e M_S . Forças idênticas e constantes de intensidade F atuam em ambos os sistemas, que deslizam sobre uma superfície plana e horizontal, sendo o atrito desprezível. Sabe-se que M_A + M_B = M_P + M_Q + M_R + M_S.

_{A relação entre as acelerações a1 e a2 de cada sistema está descrita em:}

Considere dois recipientes plásticos, A e B, de estrutura maleável e massa desprezível. Dependendo da quantidade de massa de um produto que é inserida nesses recipientes, a área de contato entre eles e a prateleira horizontal, onde estão apoiados, se modifica. Considere os dados do gráfico:


A razão P_A / P_B entre as pressões exercidas sobre a prateleira pelos recipientes A e B corresponde a:

Admita que, durante a fuga, o elefante tenha sido perseguido pelo rinoceronte e, em determinado instante, suas velocidades sejam 5 m/s e 2,5 m/s, respectivamente. Admita, ainda, os dados da tabela abaixo.



Considere a razão e a razão

A razão x/y corresponde a:

Durante um resgate em um edifício, bombeiros descem com um objeto na vertical pressionando-o contra a parede. Nessa descida, o objeto escorrega com velocidade constante.

Se a força F, que pressiona o objeto que desce contra a parede, forma um ângulo de 90º com ela, é correto afirmar que a força peso é

Uma pessoa aplica uma força constante F, durante um determinado tempo t, sobre um bloco de massa m inicialmente em repouso, de tal forma que o bloco passa a se mover sob ação exclusiva dessa força resultante. Ao final do tempo t, o bloco adquiriu uma energia cinética E.


as mesmas condições anteriores, agora três pessoas farão a mesma força F, em um mesmo intervalo de tempo t, sob o mesmo bloco de massa m inicialmente em repouso.


Se na situação inicial a pessoa foi responsável por “entregar” ao bloco uma energia cinética E ao fazer uma força F sobre ele, na segunda situação em que três pessoas empurram o mesmo bloco fazendo a mesma força F, ao distribuir a energia cinética adquirida pelo bloco para as três pessoas, pode-se concluir que cada pessoa “entrega” ao bloco uma energia cinética de

Uma força de módulo F é aplicada perpendicularmente sobre uma superfície de área A, gerando uma pressão de valor P₁. Se a força se torna quatro vezes maior e a área cai pela metade, a pressão torna-se P₂. Com base nesses dados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da relação entre P₁ e P₂.

Um objeto de massa m = 10 kg está suspenso por dois cabos que exercem trações e de mesma intensidade T, de modo que . As trações exercidas pelos cabos estão dispostas conforme mostra a figura ao lado, fazendo um ângulo de 30º com a direção horizontal. O objeto está em equilíbrio estático e sujeito à atração gravitacional da Terra. Nesse local, a aceleração gravitacional é g = 10 m/s² .

As medições no local são executadas por um observador inercial. Sabe-se que sen 30º = cos 60º = 1/2 , e que sen 60º = cos 30º = √3/2 .

Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do módulo da tração exercida por cada cabo.

Um objeto de massa m constante está situado no topo de um plano inclinado sem atrito, de ângulo de inclinação θ, conforme mostra a figura ao lado. O objeto está inicialmente em repouso, a uma altura H da base do plano inclinado, e pode ser considerado uma partícula, tendo em conta as dimensões envolvidas. Num dado instante, ele é solto e desce o plano inclinado, chegando à sua base num instante posterior. Durante o movimento, o objeto não fica sujeito a nenhum tipo de atrito e as observações são feitas por um referencial inercial. No local, a aceleração gravitacional vale, em módulo, g.

Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa que corresponde ao valor do módulo da quantidade de movimento (momento linear) Q que o objeto de massa m adquire ao chegar à base do plano inclinado.

Um bloco de massa 200 g, preso a uma mola de massa desprezível, realiza um movimento harmônico simples de amplitude 20 cm sobre uma superfície horizontal conforme apresentado na figura. Mede-se que o tempo decorrido entre a primeira passagem pelo ponto X= -10 cm, com sentído para a esquerda, e a segunda passagem por X ao voltar, é de 1s. Com base nessas observações, é possível afirmar que a constante elástica da mola, dada em N/m, é (considere π = 3 ):

Uma mola de massa desprezível e de constante elástica k = 100 N/m tem um tamanho natural de 1 m e é comprimida para que se acomode num espaço de 60 cm entre duas caixas de massas 1 kg e 2 kg. O piso horizontal não tem atrito, e o sistema é mantido em repouso por um agente externo não representado na figura.

Assim que o sistema é liberado, a mola se expande e empurra as caixas até atingir novamente seu tamanho natural momento em que o contato entre os três objetos é perdido. A partir desse instante, a caixa de massa 1 kg segue com velocidade constante de módulo:

Uma bola de bilhar de raio R tem velocidade de módulo v, enquanto se desloca em linha reta sobre uma mesa horizontal sem atrito. Em algum momento, esse objeto atinge uma segunda bola em repouso, com mesmo raio e massa muito maior, cujo centro se localiza a uma distância R da reta que descreve sua trajetória. A situação é representada na figura abaixo:

Após o impacto, a primeira esfera retorna para a esquerda em uma linha reta que faz 75° (para baixo) com relação à trajetória horizontal inicial. Suponha que a força que atua em cada esfera durante a colisão é perpendicular à sua superfície e pode ser considerada constante, durante o curto intervalo de tempo em que age. A razão entre os módulos da velocidade final e da velocidade inicial da primeira esfera vale:

A tensegridade (ou integridade tensional) é uma característica de uma classe de estruturas mecânicas cuja sustentação está baseada quase que exclusivamente na tensão de seus elementos conectores. Estruturas com essa propriedade, exemplificadas nas imagens abaixo, parecem desafiar a gravidade, justamente por prescindirem de elementos rígidos sob compressão, como vigas e colunas:

A figura abaíxo representa uma estrutura de tensegridade formada por uma porção suspensa (as duas tábuas horizontais junto da coluna vertical à esquerda), de peso P e com centro de massa no ponto A, que se liga a uma parede fixa e ao chão através de 2 cordas tensionadas:

d₁: distância horizontal entre o ponto A e a corda 1

d₂: distância horizontal entre o ponto A e a corda 2

h₁: distância vertical entre o ponto A e o ponto de contato da corda 1 na porção suspensa

h₂: distância vertical entre o ponto A e o ponto de contato da corda 2 na porção suspensa

Se a estrutura está em equilíbrio, então a tensão na corda 2 vale:

O ozônio (O³) é naturalmente destruído na estratosfera superior pela radiação proveniente do Sol.

Para cada molécula de ozônio que é destruída, um átomo de oxigênio (O) e uma molécula de oxigênio (O₂) são formadas, conforme representado abaixo:

Sabendo-se que a energia de ligação entre o átomo de oxigênio e a molécula O₂ tem módulo igual a 3,75 eV, então o comprimento de onda dos fótons da radiação necessária para quebrar uma ligação do ozônio e formar uma molécula O₂ e um átomo de oxigênio vale, em nm,

No interior do Sol, reações nucleares transformam quantidades enormes de núcleos de átomos de hidrogênio (H), que se combinam e produzem núcleos de átomos de hélio (He), liberando energia.

A cada segundo ocorrem 10³⁸ reações de fusão onde quatro átomos de hidrogênio se fundem para formar um átomo de hélio, conforme esquematizado abaixo:

4H → He + Energia.

A energia liberada pelo Sol, a cada segundo, seria capaz de manter acesas um certo número de lâmpadas de 100 W. Nessas condições, a ordem de grandeza desse número de lâmpadas é igual a

O sistema ilustrado na figura abaixo é composto de três blocos, A, B e C, de dimensões desprezíveis e de mesma massa, duas roldanas e dois fios, todos ideais.


Quando o sistema é abandonado, a partir da configuração indicada na figura, o bloco A passa, então, a deslizar sobre o plano horizontal da mesa, enquanto os blocos B e C descem na vertical e a tração estabelecida no fio que liga os blocos A e B vale T_B. Em determinado instante, o bloco C se apoia sobre uma cadeira, enquanto B continua descendo e puxando A, agora através de uma tração T' _B. Desprezando quaisquer resistências durante o movimento dos blocos, pode-se afirmar que a razão T'_B /T_B vale