Questões Militares de Física - Dinâmica
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Nas questões de Física, quando necessário, use:
• massa atômica do hidrogênio: mH = 1,67⋅10 –27 kg
• massa atômica do hélio: mHe = 6,65⋅10 –27 kg
• velocidade da luz no vácuo: c = 3⋅10 8 m/s
• constante de Planck: h = 6⋅10 –34 J⋅s
• 1 eV = 1,6⋅10 –19 J
• constante eletrostática do vácuo: k0 = 9,0⋅10 9 N⋅m 2 / C2
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = √1/2
• cos 45º = sen 45º = √2/2
Uma partícula de massa M é lançada obliquamente com sua velocidade inicial fazendo um ângulo de 30º com a direção horizontal, conforme indica figura a seguir.
Ao atingir a altura máxima de sua trajetória parabólica, essa partícula colide inelasticamente com um bloco de massa 5M. Esse bloco, de dimensões desprezíveis, está preso ao teto por um fio ideal, de comprimento 1,2 m, formando um pêndulo balístico. Inicialmente o fio do pêndulo está na vertical. Após a colisão, o pêndulo atinge uma altura máxima, na qual o fio tem uma inclinação de 30º em relação à direção horizontal.
Desprezando a resistência do ar, o módulo da velocidade
inicial da partícula, v0, em m/s, é igual a
Na questão de Física, quando necessário, use:
• massa atômica do hidrogênio: mH = 1,67⋅10 –27 kg
• massa atômica do hélio: mHe = 6,65 ⋅10 –27 kg
• velocidade da luz no vácuo: c = 3 ⋅10 8 m/s
• constante de Planck: h = 6 ⋅10 –34 J⋅s
• 1 eV = 1,6 ⋅10 –19 J
• constante eletrostática do vácuo: k0 = 9,0 ⋅10 9 N⋅m 2 / C2
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• cos 45º = sen 45º = √2/2
Considere uma barra homogênea, retilínea e horizontal fixa em uma de suas extremidades pelo ponto O, e submetida à ação de uma força na outra extremidade, no ponto P, conforme mostra a Figura 1.
A distância entre os pontos O e P vale x, e a ação da força gera um torque M1 na barra, em relação ao ponto de fixação.
Dobrando-se a barra, de acordo com a Figura 2, e aplicando-se novamente a mesma força no ponto P, um novo torque M2 é gerado em relação ao ponto O.
Considere que a barra não possa ser deformada por ação da força .
Nestas condições, a razão M1 /M2 entre os torques gerados
pela força , nas duas configurações apresentadas, é
Na questão de Física, quando necessário, use:
• massa atômica do hidrogênio: mH = 1,67⋅10–27 kg
• massa atômica do hélio: mHe = 6,65⋅10–27 kg
• velocidade da luz no vácuo: c = 3⋅108 m/s
• constante de Planck: h = 6⋅10–34 J⋅s
• 1 eV = 1,6⋅10–19 J
• constante eletrostática do vácuo: k0 = 9,0⋅109 N⋅m2 / C2
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• cos 45º = sen 45º = √2/2
Um sistema massa-mola é composto de uma mola ideal de constante elástica k e de um recipiente, de volume interno V e massa desprezível, que é totalmente preenchido com um líquido homogêneo X de densidade constante e desconhecida.
Verifica-se que, ao se colocar esse primeiro sistema para oscilar, seu período de oscilação se iguala ao período de oscilação de um segundo sistema, formado de um pêndulo simples de comprimento L e massa m.
Considere que os dois sistemas oscilam em movimento harmônico simples em um local em que a aceleração gravitacional vale g; e que o recipiente preenchido pelo líquido comporte-se como uma massa pontual.
Nessas condições, a densidade do líquido X pode ser expressa por
Na questão de Física, quando necessário, use:
• massa atômica do hidrogênio: mH = 1,67⋅10–27 kg
• massa atômica do hélio: mHe = 6,65⋅10–27 kg
• velocidade da luz no vácuo: c = 3⋅108 m/s
• constante de Planck: h = 6⋅10–34 J⋅s
• 1 eV = 1,6⋅10–19 J
• constante eletrostática do vácuo: k0 = 9,0⋅109 N⋅m2 / C2
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• cos 45º = sen 45º = √2/2
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 TB.
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 /TB vale
Na questão de Física, quando necessário, use:
• massa atômica do hidrogênio: mH = 1,67⋅10–27 kg
• massa atômica do hélio: mHe = 6,65⋅10–27 kg
• velocidade da luz no vácuo: c = 3⋅108 m/s
• constante de Planck: h = 6⋅10–34 J⋅s
• 1 eV = 1,6⋅10–19 J
• constante eletrostática do vácuo: k0 = 9,0⋅109 N⋅m2 / C2
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• cos 45º = sen 45º = √2/2
Uma partícula de massa M é lançada obliquamente com sua velocidade inicial fazendo um ângulo de 30º com a direção horizontal, conforme indica figura a seguir.
Ao atingir a altura máxima de sua trajetória parabólica, essa partícula colide inelasticamente com um bloco de massa 5M. Esse bloco, de dimensões desprezíveis, está preso ao teto por um fio ideal, de comprimento 1,2 m, formando um pêndulo balístico. Inicialmente o fio do pêndulo está na vertical. Após a colisão, o pêndulo atinge uma altura máxima, na qual o fio tem uma inclinação de 30º em relação à direção horizontal.
Desprezando a resistência do ar, o módulo da velocidade
inicial da partícula, v0, em m/s, é igual a
Na figura dada, o bloco A está em repouso sob a ação da força horizontal F1 de módulo igual a 12N, e da força de atrito entre o bloco e a superfície.
Caso uma outra força F2 = 3N, horizontal e contrária ao sentido de F1 seja aplicada no bloco, então, a força resultante no mesmo será:
No sistema mostrado na figura a seguir, a polia e o fio são ideais (massas desprezíveis e o fio inextensível) e não deve ser considerado nenhuma forma de atrito. Sabendo-se que os corpos A e B têm massa respectivamente iguais a 4 kg e 2 kg e que o corpo A desce verticalmente a uma aceleração constante de 5 m/s2 , qual o valor do ângulo θ, que o plano inclinado forma com a horizontal?
Adote o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 .
Um ponto material está sujeito simultaneamente a ação de duas forças perpendiculares de intensidades F1 e F2, conforme mostrado na figura a seguir. O ângulo θ tem valor igual a 30° e a força tem intensidade igual a 7 N. Portanto, a força resultante tem intensidade, em N, igual a _____.
Centro de Massa (CM) é definido como o ponto geométrico no qual se pode considerar toda a massa do corpo, ou do sistema físico, em estudo. Na figura a seguir, tem-se três partículas A, B e C contidas em um mesmo plano e de massas, respectivamente, iguais a 1 kg, 2 kg e 2 kg. As coordenadas, em metros, de cada partícula são dadas pelos eixos coordenados x e y, dispostas no gráfico da figura. Portanto, as coordenadas do centro de massa do sistema, na sequência (xCM, yCM), será ______ .
Uma mola ideal está presa a parede e apoiada sobre um plano inclinado. Quando um bloco de massa igual a 5 kg é preso a extremidade dessa mola, esta sofre uma distensão de 20 cm, conforme o desenho. Considerando que o módulo da aceleração da gravidade no local vale 10 m/s2 e desprezando qualquer tipo de atrito, qual o valor da constante elástica da mola em N/m?
Um avião comercial no procedimento final, ou seja, no momento próximo da aterrissagem, atinge um ângulo chamado de “glade slope”, no qual o avião começa a descer com uma velocidade constante e sob ação, unicamente, de três forças chamadas de: peso ( ), de arrasto ( ) e de sustentação ( ), conforme apresentado na figura a seguir. Das alternativas abaixo, assinale aquela em que está corretamente descrita a relação de condição de equilíbrio dinâmico, em relação ao eixo x.
No gráfico da figura a seguir tem-se a intensidade da força (F), em newtons, em função do tempo (t), em segundos. Nesse gráfico, a força, que é a resultante das forças exercidas sobre o corpo de massa m tem direção constante. Sabendo que no instante t = 0 o corpo está em repouso, determine o valor do impulso da força, em N.s, sobre o corpo, somente, no intervalo de 0 a 4 segundos.
Na figura a seguir, um bloco de massa m = 1 kg, preso a uma mola, por meio de um fio ideal, a comprime em 10 cm. Determine a altura máxima H, em metros, alcançada pelo bloco, após o fio ser cortado. Considere a constante elástica da mola igual a k = 1000 N/m, a trajetória de A até B sem atrito e a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 .
A figura a seguir representa um bloco em forma de paralelepípedo, em repouso, com arestas iguais a 2 cm, 4 cm e 5 cm. Determine a razão R entre as pressões exercidas pela face de maior área e a de menor área, ambas sobre o solo. Dado: massa do bloco igual a 2 Kg e aceleração da gravidade g = 10 m/s2 .
O desenho abaixo apresenta uma barra metálica ABC em formato de L de peso desprezível com dimensões AB = 0,8 m e BC = 0,6 m, articulado em B por meio de um pino sem atrito e posicionada a 45° em relação à linha horizontal.
Na extremidade A é presa uma esfera homogênea de volume igual a 20 L e peso igual a 500 N por meio de um fio ideal tracionado. A esfera está totalmente imersa, sem encostar no fundo de um recipiente com água, conforme o desenho abaixo. O valor do módulo da força que faz 90° com o lado BC e mantém o sistema em equilíbrio estático, como o desenho abaixo é:
Dados: densidade da água: 1000 kg/m3
aceleração da gravidade: 10 m/s2
sen 45°= √2/2 e cos 45°= √2/2
Um bloco homogêneo A de peso 6 N está sobre o bloco homogêneo B de peso 20 N ambos em repouso. O bloco B está na iminência de movimento.
O bloco A está ligado por um fio ideal tracionado ao solo no ponto X, fazendo um ângulo θ com a horizontal enquanto que o bloco B está sendo solicitado por uma força horizontal conforme o desenho abaixo.
Os coeficientes de atrito estático entre o bloco A e o bloco B é 0,3 e do bloco B e o solo é 0,2.
A intensidade da força horizontal aplicada ao bloco B nas condições abaixo, capaz de tornar iminente o movimento é:
Dados: cos θ=0,6
sen θ=0,8
Considere as seguintes afirmações abaixo:
I) No interior de uma esfera metálica condutora em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico é nulo.
II) Um campo elétrico uniforme é formado entre duas placas paralelas, planas e eletrizadas com cargas opostas. Uma carga negativa é abandonada em repouso no interior dessas placas, então esta carga deslocar-se-á da região de maior potencial elétrico para a de menor potencial elétrico.
III) Um objeto eletrostaticamente carregado, próximo a um objeto em equilíbrio eletrostático, induz neste uma carga uniformemente distribuída.
IV) Uma carga puntiforme q = 1µC é deslocada de um ponto A até um ponto B de um campo elétrico. A força elétrica que age sobre q realiza um trabalho ζAB = 1 · 10-5 J, então a diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B é 100 V.
Das afirmações, é (são) correta(s) somente:
O desenho abaixo mostra um semicírculo associado a uma rampa, em que um objeto puntiforme de massa m, é lançado do ponto X e que inicialmente descreve uma trajetória circular de raio R e centro em O.
Se o módulo da força resultante quando o objeto passa em Y é √5 mg , sendo a distância de Y até a superfície horizontal igual ao valor do raio R, então a altura máxima (hmax) que ele atinge na rampa é:
DADOS: Despreze as forças dissipativas.
Considere g a aceleração da gravidade.