Questões Militares
Comentadas sobre eletricidade em física
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Suponha que, para repelir os elétrons provenientes de uma explosão solar, utilize-se um conjunto de esferas de 6 m de diâmetro revestidas com uma camada metálica e eletrizadas de tal forma que cada uma seja capaz de produzir um campo elétrico de intensidade 3 × 106 V/m a uma distância de 12 m de sua superfície. Considerando, para a constante eletrostática, o valor 9 × 109 N · m2 /C2 , a carga elétrica distribuída na superfície externa de cada esfera deverá ser de
Adotando g = 10 m/s2 e sabendo que a diferença de potencial entre as placas é de 50 V, a massa da esfera é de
. Essas partículas penetram perpendicularmente
ao campo, a partir do ponto A, com velocidade 
, indo colidir
num anteparo vertical nos pontos S e R, conforme ilustrado
na figura. 
Observando as medidas indicadas na figura acima e sabendo que a partícula P1 possui carga elétrica q1 e massa m1 e que a partícula P2 possui carga elétrica q2 e massa m2, pode-se afirmar que a razão
vale
Para um potencial de corte de 4,55 V, o quadrado da velocidade máxima do fotoelétron é maior que 2 × 1013 m2 /s2 .
Em um gráfico do potencial de corte versus a frequência, a inclinação da reta independe da função trabalho do material em estudo.
Para que se possa medir o potencial de corte, o polo positivo da bateria deve ser b.
Se a luz estiver desligada e o resistor estiver na posição L/2,o potencial no voltímetro será igual a ε/3, em que ε representa a força eletromotriz da bateria.
Na questão de Física, quando necessário, utilize:
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• condutividade térmica do vidro: K = 0,8 W/(m·K)
• 1 atm = 1,0·105 N/m2
• constante universal dos gases: R = 8,0 J/(mol·K)
• 1 L = 1 dm3
• 1 cal = 4 J
• calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)
• velocidade da luz no vácuo: c = 3 x 108 m/s
• constante de Planck: h = 6,6 x 10-34 J∙s
• carga elementar (e) = 1,6 x 10-19 C
• 1 Å = 10-10 m
Para determinar o calor específico de um objeto de material desconhecido, de massa igual a 600 g, um professor sugeriu aos seus alunos um experimento que foi realizado em duas etapas.
1ª etapa: no interior de um recipiente adiabático, de capacidade térmica desprezível, colocou-se certa quantidade de água que foi aquecida por uma resistência elétrica R. Utilizando-se de um amperímetro A e de um voltímetro V, ambos ideais, manteve-se a corrente e a voltagem fornecidas por uma bateria em 2 A e 20 V, conforme ilustrado na Figura 1.
Com a temperatura θ lida no termômetro T, obteve-se, em função do tempo de aquecimento Δt, o gráfico representado na Figura 2.
2ª etapa: repete-se a experiência, desde o início, desta vez, colocando o objeto de material desconhecido imerso na água. Sem alterar a quantidade de água, a corre
Considerando que, em ambas as etapas, toda energia
elétrica foi dissipada por efeito Joule no resistor R, pode-se
concluir que o calor específico do material de que é feito o
objeto é, em cal/(g∙°C) igual a
Na questão de Física, quando necessário, utilize:
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• condutividade térmica do vidro: K = 0,8 W/(m·K)
• 1 atm = 1,0·105 N/m2
• constante universal dos gases: R = 8,0 J/(mol·K)
• 1 L = 1 dm3
• 1 cal = 4 J
• calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)
• velocidade da luz no vácuo: c = 3 x 108 m/s
• constante de Planck: h = 6,6 x 10-34 J∙s
• carga elementar (e) = 1,6 x 10-19 C
• 1 Å = 10-10 m
Uma fonte emite dois tipos de partículas eletricamente
carregadas, P1 e P2, que são lançadas no interior de uma
região onde atua somente um campo elétrico vertical e
uniforme 
Essas partículas penetram perpendicularmente
ao campo, a partir do ponto A, com velocidade 
, indo colidir
num anteparo vertical nos pontos S e R, conforme ilustrado
na figura.
Observando as medidas indicadas na figura acima e
sabendo que a partícula P1 possui carga elétrica q1 e massa
m1 e que a partícula P2 possui carga elétrica q2 e massa m2,
pode-se afirmar que a razão |q1| / |q2| vale
O aquecimento será mais rápido se os resistores forem ligados à fonte de tensão, como apresentado no esquema
e um amperímetro (ideal) 
A maneira correta de ligar esses dispositivos para efetuar as medições está indicada no esquema
Texto 1A3-IV
O detector linear de temperatura (DLT) é utilizado como ferramenta de prevenção de incêndio e de controle de temperaturas elevadas. Os sensores mais simples são compostos por dois fios, de comportamento resistivo ideal e diâmetro e resistividade constantes, que são cobertos com um polímero termossensível. Esses fios são geralmente associados a uma resistência em série Rp. Nos locais onde a temperatura limite é atingida no fio, o polímero derrete e os fios se tocam, formando-se um novo circuito, ignorando-se o restante do fio e o resistor Rp.
A seguir, está representada uma ponte de Wheatstone ideal. Ela apresenta uma única resistência variável (Re), que pode ser utilizada em conjunto com um DLT para determinar em que trecho do fio ocorreu o derretimento. A resistência Rp nessa situação é de 25 Ω, e o fio de comprimento L = 100 m apresenta resistência Rf = 5 Ω. A resistência Re tinha valor de 120 Ω antes de os fios sofrerem derretimento. Os fios apresentam comportamento resistivo ideal, e tanto sua área de seção quanto suas resistividades são constantes.
Texto 1A3-IV
O detector linear de temperatura (DLT) é utilizado como ferramenta de prevenção de incêndio e de controle de temperaturas elevadas. Os sensores mais simples são compostos por dois fios, de comportamento resistivo ideal e diâmetro e resistividade constantes, que são cobertos com um polímero termossensível. Esses fios são geralmente associados a uma resistência em série Rp. Nos locais onde a temperatura limite é atingida no fio, o polímero derrete e os fios se tocam, formando-se um novo circuito, ignorando-se o restante do fio e o resistor Rp.
A seguir, está representada uma ponte de Wheatstone ideal. Ela apresenta uma única resistência variável (Re), que pode ser utilizada em conjunto com um DLT para determinar em que trecho do fio ocorreu o derretimento. A resistência Rp nessa situação é de 25 Ω, e o fio de comprimento L = 100 m apresenta resistência Rf = 5 Ω. A resistência Re tinha valor de 120 Ω antes de os fios sofrerem derretimento. Os fios apresentam comportamento resistivo ideal, e tanto sua área de seção quanto suas resistividades são constantes.
Texto 1A3-IV
O detector linear de temperatura (DLT) é utilizado como ferramenta de prevenção de incêndio e de controle de temperaturas elevadas. Os sensores mais simples são compostos por dois fios, de comportamento resistivo ideal e diâmetro e resistividade constantes, que são cobertos com um polímero termossensível. Esses fios são geralmente associados a uma resistência em série Rp. Nos locais onde a temperatura limite é atingida no fio, o polímero derrete e os fios se tocam, formando-se um novo circuito, ignorando-se o restante do fio e o resistor Rp.
A seguir, está representada uma ponte de Wheatstone ideal. Ela apresenta uma única resistência variável (Re), que pode ser utilizada em conjunto com um DLT para determinar em que trecho do fio ocorreu o derretimento. A resistência Rp nessa situação é de 25 Ω, e o fio de comprimento L = 100 m apresenta resistência Rf = 5 Ω. A resistência Re tinha valor de 120 Ω antes de os fios sofrerem derretimento. Os fios apresentam comportamento resistivo ideal, e tanto sua área de seção quanto suas resistividades são constantes.
), algumas gotas descreviam movimentos
verticais descendentes. Num compartimento no interior da câmara,
algumas gotas de óleo de massa m ficavam em equilíbrio devido a
uma força eletrostática (
) gerada por placas metálicas que
estavam carregadas negativamente. Dessa forma, Millikan
conseguia visualizar essas gotas em repouso e determinar o seu
diâmetro e, por consequência, a relação carga elétrica e massa.
Com relação às grandezas descritas, que atuam nessa gota de óleo
em equilíbrio, em termos vetoriais, é correto expressar: Adote
como o vetor referente a aceleração da gravidade. 
Está de acordo com a teoria quântica a seguinte relação:
Adotando o valor h = 4,0 × 10–15 eV × s para a constante de Planck e c = 3,0 × 108 m/s, o valor da energia cinética máxima adquirida por um fotoelétron emitido pela placa de sódio, nesse experimento, é de
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