Questões Militares de Física - Leis de Newton

   Observe a figura abaixo.

                                

No projeto do Submarino Nuclear Brasileiro (SNBR), um modelo de submarino que possui um casco com flutuabilidade neutra é colocado em imersão numa piscina de testes, sendo mantido em posição, em equilíbrio, alinhado ao eixo da piscina por três (3) cabos inelásticos I, II e III, de 2m de comprimento cada um, presos à proa (p) do Submarino. Os cabos I e II estão presos nas arestas de uma extremidade da piscina, na linha da superfície da água (A e B); e o cabo III está preso no meio da aresta do fundo (F), como ilustrado na figura acima. Leituras de dinamômetros indicam que, para uma dada velocidade da água, as trações dos cabos I e II são iguais a 200N cada uma. Determine, aproximadamente, a tração no cabo III e a Força de arrasto no casco respectivamente, e assinale a opção correta. 

Dados: A piscina de testes (tanque de provas), de seção reta transversal quadrada (com 2m x 2m), não esta completamente cheia de água e apresenta uma borda livre de 27cm. 

Observe a figura a seguir.

Um semicilindro de peso 160N repousa sobre um plano horizontal liso. Aplica-se uma força vertical F de 30N na extremidade A de forma que a face plana do corpo forme um ângulo α com o plano horizontal. Sabendo-se que a distância entre o centro 0 da seção semicircular e o centro de gravidade vale 3/8, pode-se afirmar que o ângulo α é o arco cuja tangente vale:

Uma amostra I de átomos de ⁵⁷Fe, cujos núcleos excitados emitem fótons devido a uma transição nuclear, está situada a uma altura I verticalmente acima de uma amostra II de ⁵⁷Fe que recebe a radiação emitida pela amostra I. Ao chegar a II, os fótons da amostra I sofrem um aumento de frequência devido à redução de sua energia potencial gravitacional, sendo, portanto, incapazes de excitar os núcleos de ⁵⁷Fe dessa amostra. No entanto, essa incapacidade pode ser anulada se a amostra I se afastar verticalmente da amostra II com uma velocidade v adequada. Considerando v ≪ c e que a energia potencial gravitacional do fóton de energia Ɛ pode ser obtida mediante sua “massa efetiva” Ɛ/c², assinale a opção que explicita v. Se necessário, utilize (1 + x)ⁿ ≅ 1 + nx para x ≪ 1.

Um disco rígido de massa M e centro O pode oscilar sem atrito num plano vertical em torno de uma articulação P. O disco é atingido por um projétil de massa m ≪ M que se move horizontalmente com velocidade ~v no plano do disco. Após a colisão, o projétil se incrusta no disco e o conjunto gira em torno de P até o ângulo θ. Nestas condições, afirmam-se: I. A quantidade de movimento do conjunto projétil+disco se mantém a mesma imediatamente antes e imediatamente depois da colisão. II. A energia cinética do conjunto projétil+disco se mantém a mesma imediatamente antes e imediatamente depois da colisão. III. A energia mecânica do conjunto projétil+disco imediatamente após a colisão é igual á da posição de ângulo θ/2. É (são) verdadeira(s) apenas a(s) assertiva(s)

Um capacitor de placas planas paralelas de área A, separadas entre si por uma distância inicial r₀ muito menor que as dimensões dessa área, tem sua placa inferior fixada numa base isolante e a superior suspensa por uma mola (figura (1)). Dispondo-se uma massa m sobre a placa superior, resultam pequenas oscilações de período T do conjunto placa superior + massa m. Variando-se m, obtém-se um gráfico de T² versus m, do qual, após ajuste linear, se extrai o coeficiente angular α. A seguir, após remover a massa m da placa superior e colocando entre as placas um meio dielétrico sem resistência ao movimento, aplica-se entre elas uma diferença de potencial V e monitora-se a separação r de equilíbrio (figuras (2) e (3)). Nestas condições, a permissividade ε do meio entre as placas é