Questões Militares de Física

O desenho abaixo mostra um semicírculo associado a uma rampa, em que um objeto puntiforme de massa m, é lançado do ponto X e que inicialmente descreve uma trajetória circular de raio R e centro em O.

    Se o módulo da força resultante quando o objeto passa em Y é √5 mg , sendo a distância de Y até a superfície horizontal igual ao valor do raio R, então a altura máxima (h_max) que ele atinge na rampa é:

DADOS: Despreze as forças dissipativas.

               Considere g a aceleração da gravidade.

Considere uma máquina térmica que opera um ciclo termodinâmico que realiza trabalho.

A máquina recebe 400 J de uma fonte quente cuja temperatura é de 400 K e rejeita 200 J para uma fonte fria, que se encontra a 200 K. Neste ciclo a máquina térmica realiza um trabalho de 200 J.

• Analisando o ciclo termodinâmico exposto acima conclui-se que a máquina térmica é um ..I.. .

• Essa máquina térmica ..II.. a 1ª Lei da Termodinâmica.

• O rendimento desta máquina é ..III.. a 50%.

A opção que corresponde ao preenchimento correto das lacunas (I), (II) e (III) é:

Um campo elétrico é gerado por uma partícula de carga puntiforme Q = 5,0 · 10^-6 C no vácuo.

O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar a carga de prova q=2 · 10^-8 C do ponto X para o ponto Y, que estão a 0,20 m e 1,50 m da carga Q, respectivamente, conforme o desenho abaixo é:

Dado: Constante eletrostática do vácuo k₀ =9 · 10⁹ N m²/C²

Um ponto material oscila em torno da posição de equilíbrio O, em Movimento Harmônico Simples (MHS), conforme o desenho abaixo. A energia mecânica total do sistema é de 0,1 J, a amplitude da oscilação é de 10,0 cm e o módulo da máxima velocidade é de 1 m/s. Os extremos da trajetória desse movimento têm velocidade igual a zero (v=0).

Desprezando as forças dissipativas a frequência da oscilação em Hertz (Hz) é:

Se um corpo descreve um movimento circular uniforme, então:

• o módulo da força que age sobre o corpo é ..I.. zero;

• o vetor quantidade de movimento ..II.. com o tempo;

• o trabalho realizado pela força é ..III.. ;

• a energia cinética é ..IV.. .

A opção que corresponde ao preenchimento correto das lacunas (I), (II), (III) e (IV) é:

Dois blocos A e B, livres da ação de quaisquer forças externas, movem-se separadamente em um plano horizontal cujo piso é perfeitamente liso, sem atrito. (ANTES DA COLISÃO)

O bloco A tem massa m_A = 1 kg e move-se com uma velocidade V_A = 1 m/s, na direção do eixo y, no sentido indicado no desenho.

O bloco B tem massa m_B = 1 kg e move-se com velocidade V_B = 2 m/s fazendo um ângulo de 60° com o eixo y, no sentido indicado no desenho. Após a colisão movimentam-se juntos em outro piso, só que agora rugoso, com coeficiente de atrito cinético µ_c =0,1, conforme o desenho abaixo. (DEPOIS DA COLISÃO)

O conjunto dos blocos A e B, agora unidos, percorreu até parar a distância de:

DADOS: aceleração da gravidade g = 10 m/s²

^{sen 60° = √3/2 e cos 60° = 1/2}

Um lápis está posicionado perpendicularmente ao eixo principal e a 30 cm de distância do centro óptico de uma lente esférica delgada, cuja distância focal é -20 cm. A imagem do lápis é
OBSERVAÇÃO: Utilizar o referencial de Gauss.

Um canhão efetua um disparo de um projétil verticalmente para cima, a partir do chão, e o projétil atinge uma altura máxima H medida a partir do chão, quando então retorna a ele, caindo no mesmo local de onde partiu. Supondo que, para esse movimento, a superfície da Terra possa ser considerada como sendo um referencial inercial e que qualquer tipo de resistência do ar seja desprezada, considere as seguintes afirmativas:
1. A aceleração no ponto mais alto da trajetória, que fica a uma altura H do chão, é nula. 2. O deslocamento total do projétil vale 2 H. 3. O tempo de subida até a altura H é igual ao tempo de queda da altura H até o chão.

Assinale a alternativa correta. 

Um trem se desloca em movimento retilíneo uniforme numa dada seção reta de trilhos. Sabe-se que, nesse movimento, analisado num referencial inercial, a energia cinética do trem vale K = 10 MJ e a quantidade de movimento (ou momento linear) vale (em módulo) p = 1 x 10⁶ kg∙m/s. Com base nesses dados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do deslocamento realizado pelo trem num intervalo de 10 minutos executando esse movimento.

Uma orquestra é formada por instrumentos musicais de várias categorias. Entre os instrumentos de sopro, temos a flauta, que é, essencialmente, um tubo sonoro aberto nas duas extremidades. Uma dessas flautas tem comprimento L = 34 cm. Considere que a velocidade do som no local vale v_som = 340 m/s. Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da menor frequência (chamada de frequência fundamental) que essa flauta pode produzir

O consumo elétrico de uma unidade residencial foi medido pelo seu proprietário, e o resultado obtido foi expresso pelo gráfico ao lado, que descreve o consumo de corrente elétrica (i) da residência ao longo das 24 horas do dia (t). A unidade residencial é alimentada por uma tensão de 110 V.


Considerando os dados expressos no gráfico, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da maior potência elétrica consumida ao longo do dia. 

Numa experiência realizada em laboratório, a posição x de um objeto, cuja massa é constante, foi medida em função do tempo t. Com isso, construiu-se o gráfico ao lado. Sabe-se que o referencial adotado para realizar as medidas é inercial e que o objeto move-se ao longo de uma linha reta.

Com base no gráfico, considere as seguintes afirmativas: 
1. A energia cinética do objeto é constante entre os instantes t = 20 e t = 30 s. 2. A força resultante sobre o objeto em t = 15 s é nula. 3. O deslocamento total do objeto desde t = 0 até t = 40 s é nulo.
Assinale a alternativa correta.

Em Termodinâmica, estudamos processos importantes que fazem parte de ciclos utilizados em máquinas térmicas, alguns dos quais de grande relevância tecnológica, além de científica. Com relação ao que ocorre com um gás ideal, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:

( ) Em todo processo isovolumétrico, também chamado de isocórico, o trabalho realizado pelo gás é nulo.
( ) Em todo processo adiabático, a energia interna do gás é constante.
( ) Em todo processo isobárico, não há trocas de calor entre o gás e o meio externo.
( ) Em todo processo isotérmico, a temperatura do gás aumenta quando há realização de trabalho sobre ele.


Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Existem grandezas características de cada área da Física, e suas respectivas unidades são usadas de forma bastante comum. Considerando essas unidades, em Eletromagnetismo, ____________ aparece como unidade comum. Em Termodinâmica, temos __________. Em Mecânica, temos ___________, e em Ondulatória, ___________.

Assinale a alternativa que apresenta as unidades que preenchem corretamente as lacunas acima, na ordem em que aparecem no texto.

Um pesquisador, investigando propriedades ligadas à dilatação de materiais, fez experimentos envolvendo dois materiais (X e Y), que foram aquecidos numa dada faixa de temperatura enquanto seus volumes foram medidos. Sabe-se que ele usou a mesma quantidade de massa para os materiais, sendo que o material X é líquido e o Y é sólido. O pesquisador construiu, então, o gráfico ao lado, no qual são apresentadas as curvas de volume (V) em função da temperatura (T) para os materiais X (linha cheia) e Y (linha pontilhada).

Com relação ao assunto, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:
( ) Os dois materiais têm mesma densidade em T = 0 ºC. ( ) À medida que a temperatura aumenta, o material Y se contrai até T = 10 ºC, e somente a partir dessa temperatura passa a dilatar-se. ( ) Em T = 5 ºC, um objeto maciço feito do material Y, se for colocado dentro de um recipiente contendo o material X, afunda quando sujeito apenas a forças gravitacionais e a forças exercidas pelo material X.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Na área de Eletrodinâmica, em circuitos elétricos, são comuns associações entre capacitores e entre resistores. A respeito do assunto, considere as seguintes afirmativas:

1. Numa associação de resistores em série, o resistor equivalente sempre tem resistência maior que qualquer uma das resistências dos resistores que formam a associação.
2. Numa associação de capacitores em paralelo, a tensão aplicada ao capacitor equivalente é dada pela soma das tensões em cada capacitor que forma a associação.
3. Numa associação de capacitores em série, a carga em cada capacitor é a mesma, e o capacitor equivalente tem uma carga igual à de cada capacitor da associação.

Assinale a alternativa correta.

As linhas horizontais indicadas na figura representam os níveis de energia de um elétron de um átomo de hidrogênio e as setas verticais, numeradas de I a III, possíveis transições que podem ocorrer entre esses níveis quando o átomo emite um fóton de comprimento de onda λ.

Está de acordo com a teoria quântica a seguinte relação:

Em um experimento, faz-se incidir luz de comprimento de onda λ = 4,0 × 10^–8 m sobre uma placa metálica de sódio e observa-se a ocorrência do efeito fotoelétrico. O gráfico representa a energia cinética máxima adquirida por um fotoelétron emitido por uma placa de sódio, em função da frequência da luz incidente sobre ela.
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

Considere uma estrela hipotética que tenha, hoje, massa de 14,4 × 10³⁰ kg e que dissipe energia com uma potência constante de 2,7 × 10²⁸ W. Considerando c = 3 × 10⁸ m/s, que 1 ano = 3,2 × 10⁷ s e a equivalência massa-energia proposta pela teoria da relatividade, é correto estimar que essa estrela ainda poderia viver por

Gliese 832c – O exoplaneta potencialmente habitável mais próximo da Terra
    Esse exoplaneta está a somente 16 anos-luz de distância da Terra, o que faz com que o sistema planetário da estrela Gliese 832c seja atualmente o sistema mais próximo da Terra que abriga um planeta que pode potencialmente suportar a vida. (https://spacetoday.com.br. Adaptado)
Considere que, em um futuro distante, seja possível uma viagem interplanetária até Gliese 832c. Admita que dois irmãos gêmeos univitelinos, João e José, vivem na Terra e que João precise fazer uma viagem interplanetária até esse exoplaneta, enquanto José permanece na Terra. Considere, também, que a espaçonave utilizada por João mantenha, na ida e na volta, uma velocidade constante v = 0,8 × c, em que c é a velocidade da luz, no vácuo.
Adote, nesse caso, o fator de Lorentz  , desconsidere os intervalos de tempo de aceleração e desaceleração da espaçonave e o intervalo de tempo de permanência de João no exoplaneta. Dessa forma, devido a efeitos relativísticos, quando João retornar à Terra, ele estará, em relação ao José,