Questões Militares Sobre eletricidade em física

Um volume de 20 toneladas deve ser elevado por uma máquina a uma altura de 4 m num tempo de 20 s e com velocidade escalar constante. Estão disponíveis cinco máquinas, com especificações dadas na tabela. A alimentação elétrica necessária está disponível por meio de duas tomadas, uma de 220 V / 60 Hz e a outra de 440 V / 60 Hz. Sendo g = 10 m/s² e 1 kW = 1,34 hp, assinale a opção que apresenta corretamente a relação completa das máquinas que podem ser empregadas para realizar a tarefa com a alimentação elétrica correspondente a ser utilizada por máquina.

A lei de Ohm expressa que a intensidade da corrente (I) que percorre um condutor é diretamente proporcional à força eletromotriz (E) que a produz e inversamente proporcional à resistência (R) do condutor. A forma simples I = E/R pode ser aplicável para:

Uma distribuição esférica de cargas dada por: ρ_v = ρo r² possui o seguinte valor, em Coulombs, correspondente a sua carga total:

Calcule a amplitude da tensão Vo no circuito acima, para Vi(t) = 10 cos(t), e assinale a opção correta.

Calcule I e Vo, respectivamente, e assinale a opção correta.

Um elétron se encontra no espaço xyz, no qual o eixo z é vertical e aponta para cima, e esse elétron está inicialmente na posição (-1,0,0)cm e com velocidade (1,0,0)cm/s. Há dois imãs iguais, um deles está na posição (0,1,0) cm e tem o polo norte apontando para a origem, e o outro está em (0, -1,0) cm e tem o polo sul apontando para a origem. Logo após o instante inicial, a trajetória do elétron:

Uma capacitância C = 0, 25 μF armazenava uma energia eletrostática inicial de 72 x 10^-6 J, quando foi conectada em paralelo a 4 (quatro) outras capacitâncias idênticas a ela, mas completamente descarregadas. As cinco capacitâncias associadas em paralelo atingem, no equilíbrio eletrostático, uma ddp, em volts, de 

As quatro cargas Q idênticas, positivas e puntiformes, estão fixas nos vértices de um quadrado de lado L =  √2 m, isoladas e no vácuo (ver figura). Uma carga de prova positiva q = 0, 10 μC é, então, cuidadosamente colocada no centro O da configuração. Como o equilíbrio é instável, a carga q é repelida até atingir uma energia cinética constante de 7,2 x 10^-3 J. Desprezando a força gravitacional, o valor de cada carga Q, em microcoulombs, vale

Para medir a ddp e a corrente no reostato de resistência elétrica R da figura, utilizou-se um voltímetro e um amperímetro reais, construídos com galvanômetros (G) idênticos de resistência interna  R_G = 40 Ω. Foram selecionados um multiplicador R_M = 50 kΩ (no voltímetro), e um shunt R_S = 16 x 10^-3 Ω  (no amperímetro), definindo assim os valores máximos (fundo de escala) das medidas elétricas como sendo iguais a 50 V e 2,5 A, respectivamente. Desprezando os valores de R ou de R_G quando comparados a R_M, o valor aproximado de R, em ohms, para o qual as correntes nos dois galvanômetros (I_G) são sempre iguais é

No trecho de circuito mostrado na figura, o voltímetro e os amperímetros são ideais e indicam 6 V e 4/3 A (leitura igual nos dois amperímetros). As resistências possuem valor R desconhecido. A corrente I, em amperes, vale

Dois geradores elétricos G₁ e G₂ possuem curvas características tensão-corrente dadas nos dois gráficos da figura. Se, em um circuito composto apenas pelos dois geradores, G₂ for conectado em oposição a G₁ , de modo que U₂ = U₁ , G₂ passará a operar como um receptor elétrico. Nessa condição, o rendimento elétrico do gerador G₁ , em porcentagem, será de aproximadamente

Considere que dois resistores, de resistências R₁ e R₂, quando ligados em paralelo e submetidos a uma d.d.p de 150 V durante 600 min, geram 225 kW.h de energia. Associando esses resistores em série e submetendo-os a uma d.d.p de 400 V, a energia gerada, durante o mesmo intervalo de tempo, passa a ser de 400 kW.h. Sobre os valores das resistências R₁ e R₂, em Ω, pode-se afirmar que são, respectivamente: 

O circuito esquemático apresentado na figura abaixo mostra uma bateria de f.e.m e resistência interna, entre as extremidades de um resistor que está ligado em paralelo a um capacitor de capacitância C completamente carregado. Sabendo que a carga armazenada no capacitor é de 40 μC os valores da capacitância C, em  μF  e da energia potencial elétrica armazenada no capacitor, em mJ, são, respectivamente:

Numa região onde atua um campo magnético uniforme  vertical, fixam-se dois trilhos retos e homogêneos, na horizontal, de tal forma que suas extremidades ficam unidas formando entre si um ângulo θ .

Uma barra condutora AB, de resistência elétrica desprezível, em contato com os trilhos, forma um triângulo isósceles com eles e se move para a direita com velocidade constante  , a partir do vértice C no instante t₀ = 0, conforme ilustra a figura abaixo. 

                       

Sabendo-se que a resistividade do material dos trilhos não varia com a temperatura, o gráfico que melhor representa a intensidade da corrente elétrica i que se estabelece neste circuito, entre os instantes t₁ e t₂, é  

Um cilindro adiabático vertical foi dividido em duas partes por um êmbolo de 6,0 kg de massa que pode deslizar sem atrito. Na parte superior, fez-se vácuo e na inferior foram colocados 2 mols de um gás ideal monoatômico. Um resistor de resistência elétrica ôhmica R igual a 1 Ω é colocado no interior do gás e ligado a um gerador elétrico que fornece uma corrente elétrica i, constante, de 400 mA, conforme ilustrado na figura abaixo. 

                              

Fechando-se a chave Ch durante 12,5 min, o êmbolo desloca-se 80 cm numa expansão isobárica de um estado de equilíbrio para outro. Nessas condições, a variação da temperatura do gás foi, em °C, de

A figura abaixo mostra uma pequena esfera vazada E, com carga elétrica 5  q = +2,0 ⋅ 10^-5C e massa 80 g, perpassada por um eixo retilíneo situado num plano horizontal e distante D = 3 m de uma carga puntiforme fixa Q = − 3,0 ⋅ 10^-6 C.  

                        

Se a esfera for abandonada, em repouso, no ponto A, a uma distância x, muito próxima da posição de equilíbrio O, tal que, x/D << 1 a esfera passará a oscilar de MHS, em torno de O, cuja pulsação é, em rad/s, igual a  

Em um circuito R-C, ligado a uma bateria de f.e.m. e, passa uma corrente que no instante t=0 é de 1A. A corrente continua passando sem interrupção e no instante t=1 é de 0.5A. Então, os valores de R e C desse circuito são, respectivamente: 

Um eletricista é contratado para refazer um circuito em um alojamento de escoteiros, de modo que a uma determinada hora da noite seja possível desligar todas as lâmpadas (L) e a TV (T), sem afetar o funcionamento da geladeira (G) e do aquecedor (A). Vale ressaltar que, nesse novo circuito, o funcionamento das lâmpadas, da geladeira e da TV não deve ser alterado em relação ao circuito anterior, que está representado no esquema a seguir.

Considere “CH” a chave do circuito e “FONTE” a tensão fornecida pela rede. O circuito apresentado pelo eletricista está corretamente apresentado no esquema:

Um soldado, perdido em uma floresta, dispõe de uma lanterna, cuja bateria deixa de fornecer a tensão elétrica necessária para acender a lâmpada em um certo momento. Lembrando-se de seus estudos de Física, esse soldado resolve desmontar a lanterna e retirar de dentro dela os fios e a lâmpada, uma vez que possui ímãs de neodímio em sua mochila.

Considerando essas informações, assinale a alternativa que apresenta uma maneira possível de o soldado acender a lâmpada da lanterna.

Três esferas metálicas idênticas A, B e C, com a quantidade de carga 6 μC, –10 μC e –18 μC, respectivamente, são colocadas no vácuo em contato, da seguinte forma:

• tocam-se as esferas A e B, deixando-se a esfera C muito distante;

• e, em seguida, tocam-se as esferas B e C, deixando-se a esfera A muito distante.

Após esse procedimento, as três esferas são fixadas de modo alinhado, e as esferas B e C distam da esfera A 3 m cada uma, segundo a figura a seguir.

Nessas condições, é CORRETO afirmar que a força resultante sobre a esfera B é de:

(Considere a constante eletrostática de 9,0 x 10⁹ N.m² /C² )