Questões Militares de Física
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Um calorímetro está acoplado a um circuito elétrico composto por uma bateria que fornece uma tensão V = 10 V. uma chave S e um resistor de resistência R = 1,0 Ω capaz de fornecer energia térmica a seu interior. Um termômetro T também está no interior do calorímetro. conforme figura abaixo. Utilizando esse equipamento, foi feito o seguinte procedimento experimental:
1. colocou-se 100 g de água a 10 °C e 50 g de gelo com temperatura de - 10 °C no calorímetro;
2. ligou-se a chave S por 220 s e desligou-se em seguida;
3. esperou-se que o termômetro T indicasse que o sistema (água + gelo) alcançara o equilíbrio térmico e, então, foi feita a leitura da temperatura interna.
Considerando-se que o termômetro e o calorímetro têm capacidade térmica desprezível e toda energia dissipada pelo resistor se converteu em calor, espera-se que a temperatura indicada no termômetro T seja de:
(Dados: calor específico do gelo = 0,5 cal/g.°C; calor específico da água 1,0 cal/g.°C; calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g; 1 cal = 4 J)
Ana Clara está brincando à beira de uma piscina cheia de água, quando acidentalmente sua boneca cai na piscina, a uma distância horizontal de 1,9 m da borda, e afunda. Embora Ana Clara seja uma menina muito inteligente, ela ainda não teve aulas de Física e desconhece as leis da refração da luz. Por essa razão, ela estima que sua boneca está a 0,95 m de profundidade. Sabe-se que Ana Clara está exatamente na borda da piscina, conforme figura abaixo, e que a distância vertical entre seus olhos e a superfície da água é de 0,95 m. Então, pode-se afirmar que a real profundidade da piscina, em metros, é de aproximadamente:
(Dados: índice de refração do ar: 1,0; índice de refração da a'gua: 1,33; sen 32° = 0,53; cos 32° = 0,85)
A figura mostra um recípiente que contém gás (porção à esquerda) em equilibrio com um fluído de densidade 104 kg/m3 (porção à direita). As alturas ocupadas pelo fluido nas colunas do recipíente são h1 = 10 cm e h2 = 30 cm. A coluna da direita está em contato com a atmosfera
Sabendo-se que a aceleração da gravidade é de
10 m/s2 podemos afirmar que a diferença entre o
valor da pressão do gás no compartimento e o valor da
pressão atmosférica é de
Considere que duas esferas metálicas de raíos R1 e R2 (com R1 > R2) estão, em princípio, isoladas e no vácuo. Considere ainda que elas foram eletrizadas com cargas elétricas positivas e iguais. Num dado momento, elas são postas em contato e, logo em seguida, afastadas.
Pode-se afirmar, então, em relação às cargas Q1 e Q2 e potenciais V1 e V2 das esferas 1 e 2, respectivamente, que:
Uma mola de massa desprezível e de constante elástica k = 100 N/m tem um tamanho natural de 1 m e é comprimida para que se acomode num espaço de 60 cm entre duas caixas de massas 1 kg e 2 kg. O piso horizontal não tem atrito, e o sistema é mantido em repouso por um agente externo não representado na figura.
Assim que o sistema é liberado, a mola se expande e empurra as caixas até atingir novamente seu tamanho natural momento em que o contato entre os três objetos é perdido. A partir desse instante, a caixa de massa 1 kg segue com velocidade constante de módulo:
Uma bola de bilhar de raio R tem velocidade de módulo v, enquanto se desloca em linha reta sobre uma mesa horizontal sem atrito. Em algum momento, esse objeto atinge uma segunda bola em repouso, com mesmo raio e massa muito maior, cujo centro se localiza a uma distância R da reta que descreve sua trajetória. A situação é representada na figura abaixo:
Após o impacto, a primeira esfera retorna para a
esquerda em uma linha reta que faz 75° (para baixo)
com relação à trajetória horizontal inicial. Suponha
que a força que atua em cada esfera durante a colisão
é perpendicular à sua superfície e pode ser
considerada constante, durante o curto intervalo de
tempo em que age. A razão entre os módulos da
velocidade final e da velocidade inicial da primeira
esfera vale:
A tensegridade (ou integridade tensional) é uma característica de uma classe de estruturas mecânicas cuja sustentação está baseada quase que exclusivamente na tensão de seus elementos conectores. Estruturas com essa propriedade, exemplificadas nas imagens abaixo, parecem desafiar a gravidade, justamente por prescindirem de elementos rígidos sob compressão, como vigas e colunas:
A figura abaíxo representa uma estrutura de tensegridade formada por uma porção suspensa (as duas tábuas horizontais junto da coluna vertical à esquerda), de peso P e com centro de massa no ponto A, que se liga a uma parede fixa e ao chão através de 2 cordas tensionadas:
d1: distância horizontal entre o ponto A e a corda 1
d2: distância horizontal entre o ponto A e a corda 2
h1: distância vertical entre o ponto A e o ponto de contato da corda 1 na porção suspensa
h2: distância vertical entre o ponto A e o ponto de contato da corda 2 na porção suspensa
Se a estrutura está em equilíbrio, então a tensão na
corda 2 vale:
Supondo que um mergulhador em um minissubmarino esteja a essa profundidade, qual seria a pressão exercida pela água sobre o minissubmarino? Considere a densidade da água igual a 1.000kg/m3 , pressão atmosférica de 1 . 105 Pa e aceleração da gravidade igual a 10m/s2 . Assinale a alternativa correta:
Numa reportagem publicada na revista Auto Esporte, n. 574, de março de 2013, páginas 72 a 74, afirma-se que:
“[...] dá para optar entre um jipão de luxo ou um crossover bem arrojado. De um lado está um crossover inglês de nome tão grande quanto suas qualidades: Land Rover Ranger Evoque. Do outro, o Chevrolet Trailblazer, mais caro automóvel produzido no Brasil. Parecem diferentes, mas ambos encaram terrenos razoavelmente complicados e brigam na mesma faixa de preço [...]. As personalidades são bem distintas: o modelo da Chevrolet é feito sobre chassi, como as picapes, enquanto que o inglês tem carroceria monobloco, como os carros de passeio”.
Os dados abaixo, fornecidos pelas montadoras, nos dá algumas informações básicas sobre esses veículos:
Considerando os dados acima e o fato de os
dois veículos estarem com o tanque cheio, qual deles
percorreria maior distância em uma pista de teste
(pista automobilística) e qual o valor da distância
percorrida?
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
O ozônio (O3) é naturalmente destruído na estratosfera superior pela radiação proveniente do Sol.
Para cada molécula de ozônio que é destruída, um átomo de oxigênio (O) e uma molécula de oxigênio (O2) são formadas, conforme representado abaixo:
Sabendo-se que a energia de ligação entre o átomo de
oxigênio e a molécula O2 tem módulo igual a 3,75 eV, então
o comprimento de onda dos fótons da radiação necessária
para quebrar uma ligação do ozônio e formar uma molécula
O2 e um átomo de oxigênio vale, em nm,
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
No interior do Sol, reações nucleares transformam quantidades enormes de núcleos de átomos de hidrogênio (H), que se combinam e produzem núcleos de átomos de hélio (He), liberando energia.
A cada segundo ocorrem 1038 reações de fusão onde quatro átomos de hidrogênio se fundem para formar um átomo de hélio, conforme esquematizado abaixo:
4H → He + Energia.
A energia liberada pelo Sol, a cada segundo, seria capaz de
manter acesas um certo número de lâmpadas de 100 W.
Nessas condições, a ordem de grandeza desse número de
lâmpadas é igual a
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
Considere um circuito ôhmico com capacitância e autoindução desprezíveis. Através de uma superfície fixa delimitada por este circuito (Figura 1) aplica-se um campo magnético cuja intensidade varia no tempo t de acordo com o gráfico mostrado na Figura 2.
Nessas condições, a corrente induzida i no circuito
esquematizado na Figura 1, em função do tempo t, é
melhor representada pelo gráfico