Questões Militares de Física

Um projétil de massa 2m é disparado horizontalmente com velocidade de módulo v, conforme indica a Figura 1, e se movimenta com essa velocidade até que colide com um pêndulo simples, de comprimento L e massa m, inicialmente em repouso, em uma colisão perfeitamente elástica.

Considere que o projétil tenha sido lançado de uma distância muito próxima do pêndulo e que, após a colisão, esse pêndulo passe a oscilar em movimento harmônico simples, como indica a Figura 2, com amplitude A.

Desprezando a ação de forças dissipativas, o período de oscilação desse pêndulo, logo após a colisão, é dado por

Para encher o pneu de sua bicicleta, um ciclista, conforme figura a seguir, dispõe de uma bomba em formato cilíndrico, cuja área de seção transversal (A) é igual a 20 cm² . A mangueira de conexão (M) é indeformável e tem volume desprezível.

O pneu dianteiro da bicicleta tem volume de 2,4 L e possui, inicialmente, uma pressão interna de 0,3 atm. A pressão interna da bomba, quando o êmbolo (E) está todo puxado à altura (H) de 36 cm, é igual a 1 atm (pressão atmosférica normal).

Considere que, durante a calibragem, o volume do pneu permanece constante e que o processo é isotérmico, com temperatura ambiente de 27 ºC.

Nessas condições, para elevar a pressão do pneu até 6,3 atm, o número de repetições que o ciclista deverá fazer, movendo o êmbolo até o final do seu curso, é

A umidade relativa do ar fornece o grau de concentração de vapor de água em um ambiente. Quando essa concentração atinge 100% (que corresponde ao vapor saturado) ocorre uma condensação.

A umidade relativa (UR) é obtida fazendo-se uma comparação entre a densidade do vapor d’água presente no ar e a densidade do vapor se este estivesse saturado, ou seja, UR = densidade do vapor d'água presente no ar /densidade do vapor d'água saturado .

A tabela a seguir fornece a concentração máxima de vapor d’água (em g/cm³ ) medida nas temperaturas indicadas.

Em um certo dia de temperatura 32 ºC e umidade relativa de 40%, uma pessoa percebe que um copo com refrigerante gelado passa a condensar vapor d’água (fica “suado”).

Nessas condições, a temperatura, em ºC, do copo com o refrigerante era, no máximo,

Dois blocos, A e B, de dimensões desprezíveis são abandonados, partindo do repouso, do topo de um plano inclinado de 30º em relação à horizontal; percorrendo, depois de um mesmo intervalo de tempo, as distâncias indicadas conforme ilustra a figura seguinte.

Sejam µA e µB, os coeficientes de atrito cinético entre a superfície do plano inclinado e os blocos A e B, respectivamente. Considerando μ_A = 2μ_B , então μ_B vale

Foram apresentados a um aluno de física, os seguintes gráficos representativos de movimentos retilíneos.

Ao analisar os gráficos o aluno percebeu que podem representar um mesmo movimento, os gráficos

Em um dos métodos usados para gerar raios X, elétrons colidem com alvo metálico perdendo energia cinética e gerando fótons, cujos comprimentos de onda podem variar de 10^-8 m a 10^-11 m, aproximadamente. A figura a seguir representa um equipamento para a produção de raios X, em que T é um tubo de vidro, G é um gerador que envia uma corrente elétrica a um filamento de tungstênio F e A é um alvo metálico.

O filamento aquecido libera elétrons (efeito termiônico) que são acelerados pela fonte de alta tensão e, em seguida, bombardeiam o alvo A, ocorrendo aí a produção dos raios X. Se a ddp na fonte de alta tensão for de 25 kV, o comprimento de onda mínimo, em Å, dos fótons de raios X será de, aproximadamente,

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 corrente e a tensão no circuito elétrico, obteve-se o gráfico representado na Figura 3.

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

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 vale

Um arranjo óptico, representado pela Figura 1, é constituído de um objeto luminoso bidimensional alinhado com o centro óptico e geométrico de um suporte S que pode ser ocupado individualmente por uma lente esférica convergente (L1), uma lente esférica divergente (L2), um espelho esférico gaussiano convexo (E1), um espelho esférico gaussiano côncavo (E2) ou por um espelho plano (E3).

Considere que todos os elementos gráficos, que podem ser instalados no suporte, sejam ideais e que o arranjo esteja imerso no ar. Utilizando-se, aleatória e separadamente, os elementos L1, L2, E1, E2 e E3, no suporte S, pode-se observar as imagens I1, I2, I3, I4 e I5 conjugadas por esses elementos, conforme Figura 2.

Nessas condições, a única sequência que associa corretamente cada elemento gráfico utilizado à sua possível imagem conjugada, I1, I2, I3, I4 e I5, respectivamente, é

Um projétil de massa 2m é disparado horizontalmente com velocidade de módulo v, conforme indica a Figura 1, e se movimenta com essa velocidade até que colide com um pêndulo simples, de comprimento L e massa m, inicialmente em repouso, em uma colisão perfeitamente elástica.

Considere que o projétil tenha sido lançado de uma distância muito próxima do pêndulo e que, após a colisão, esse pêndulo passe a oscilar em movimento harmônico simples, como indica a Figura 2, com amplitude A.

Desprezando a ação de forças dissipativas, o período de oscilação desse pêndulo, logo após a colisão, é dado por

Uma barra homogênea e impermeável de massa específica ρ é mantida presa, por um fio ideal, ao fundo de um tanque que contém dois líquidos não miscíveis, de densidades ρ_A e ρ_B, conforme a figura abaixo:

Para que seja nula a tração no fio, a razão entre o volume da barra que fica submersa apenas no líquido de densidades ρ_A e o seu volume total, pode ser expressa por:

Dois blocos, A e B, de dimensões desprezíveis são abandonados, partindo do repouso, do topo de um plano inclinado de 30º em relação à horizontal; percorrendo, depois de um mesmo intervalo de tempo, as distâncias indicadas conforme ilustra a figura seguinte.
Sejam µA e µB, os coeficientes de atrito cinético entre a superfície do plano inclinado e os blocos A e B, respectivamente. Considerando μ_A = 2μ_B , então μB vale

Um candidato ao Curso de Formação de Oficiais Aviadores, após ser aprovado em todas as etapas anteriores, deverá realizar um Teste de Avaliação do Condicionamento Físico (TACF). Uma das provas do TACF consiste em correr 2.000 m dentro de um intervalo de tempo máximo. Para realizá-la, tal candidato dará 5 voltas completas, numa pista constituída de dois trechos retilíneos, de comprimento L, e de dois trechos semicirculares, de raio R, mantendo-se sempre sobre a linha pontilhada, conforme ilustra a figura a seguir.

Em sua primeira volta, o candidato percorre os trechos semicirculares com velocidade constante v e os trechos retilíneos com velocidade constante 3/2 v. Além disso, sua velocidade escalar média, nessa primeira volta, foi igual a 6/5 v . Nessas condições, o trecho retilíneo L dessa pista tem comprimento, em m, igual a

A tabela a seguir informa o calor específico de algumas substâncias.
Água (líquida) = 1 cal/gºC Alumínio (Al) = 0,22 cal/gºC Gelo = 0,50 cal/gºC Mercúrio (Hg) = 0,03 cal/gºC Areia = 0,12 cal/gºC Prata (Ag) = 0,05 cal/gºC Vidro = 0,20 cal/gºC Ferro (Fe) = 0,11 cal/gºC
Consultando a tabela, avalie as afirmativas a seguir.
I. A água, por ter um calor específico muito alto, é um excelente elemento termorregulador. A ausência de água faz com que, nos desertos, ocorram enormes diferenças entre a temperatura máxima e a mínima em um mesmo dia. II. Para refrigerar uma peça aquecida, é comum mergulhá-la em água. Será mais eficiente, para resfriá-la, mergulhá-la em mercúrio. Só não se faz isso porque, além de muito caro, seus vapores são extremamente tóxicos. III. Se cedermos a mesma quantidade de calor a amostras de massas iguais de alumínio e ferro, a temperatura da amostra de ferro aumentará o dobro do que aumenta a amostra de alumínio.
Está correto o que se afirma em

Uma viatura está percorrendo uma estrada na qual há um longo trecho retilíneo em declive, como ilustra a figura a seguir.


Ao longo da descida, ao ser atingida determinada velocidade, o motorista põe o carro em “ponto-morto”, para poupar combustível. Olhando para o velocímetro, o motorista percebe que o carro desce o restante da ladeira com velocidade constante. Suponha que a massa do carro com seus ocupantes e os equipamentos seja de 1200 kg e considere g = 10 m/s². Tendo em conta as distâncias indicadas na figura, o módulo da resultante das diversas forças de atrito que se opõem ao movimento do carro, enquanto ele desce a ladeira com velocidade constante, é de

Um projétil é lançado verticalmente para cima a partir do solo e, após atingir a altura máxima H_máx, retorna ao ponto de lançamento.
Considere a aceleração da gravidade constante e desprezível a resistência do ar.
Os gráficos que melhor representam como a energia cinética e a energia potencial gravitacional do projétil variam, em função de sua altura h durante a subida, são

Um policial militar deve transportar uma caixa de munição em um elevador que pode se mover verticalmente. Para sustentar a caixa em repouso em relação ao elevador, ele precisa exercer, sobre ela, uma força com o elevador subindo em movimento acelerado; uma força com o elevador subindo em movimento uniforme; e uma força com o elevador subindo em movimento retardado.
Essas forças , e são tais que

Para aquecer a água contida em um recipiente isolado termicamente do meio ambiente, dispõe-se de uma fonte de tensão capaz de manter em seus terminais uma diferença de potencial constante, sob quaisquer condições, e três resistores de imersão idênticos, todos de mesma resistência R.
O aquecimento será mais rápido se os resistores forem ligados à fonte de tensão, como apresentado no esquema

Um policial militar recebe a incumbência de medir a tensão (diferença de potencial) que uma bateria mantém em seus terminais ao alimentar uma lâmpada de incandescência de resistência R, bem como de medir também a intensidade de corrente que percorre a lâmpada. Para isso, dispõe de um voltímetro (ideal) e um amperímetro (ideal)
A maneira correta de ligar esses dispositivos para efetuar as medições está indicada no esquema

Ainda com relação à situação tratada no texto 1A3-IV, para que os fios não produzam falsos positivos, é importante que