Questões Militares

Um cilindro, contendo certa massa de gás perfeito, tem um pistão que está ligado a uma mola ideal. Ao fornecer certa quantidade de calor Q, para esse sistema termodinâmico, observa-se uma expansão do gás com a consequente deformação da mola ∆x, conforme indica figura a seguir.

Em outro momento, para as mesmas condições iniciais anteriores, ao se fornecer o dobro da quantidade de calor 2Q, a esse sistema, observa-se que a mola sofre uma deformação duas vezes maior, 2∆x.
Considerando que nas duas expansões o sistema tenha sofrido a mesma variação de energia interna e que não houve atrito entre o pistão e o cilindro, pode-se afirmar que a constante elástica da mola vale

Um aquário de paredes finas e área da base igual a S contém água cuja densidade vale μ_A , até a altura x (Figura A). Um barquinho de madeira, com uma esfera maciça dentro dele, é posto a flutuar e o nível da água se eleva até a altura y (Figura B).
Ao retirar a esfera e colocá-la diretamente na água, com o barquinho ainda a flutuar, ela afunda e o nível de água altera para o valor z (Figura C). 

Considerando que as figuras foram feitas em escalas diferentes, e sendo o volume da esfera igual a V e sua densidade μ_E , pode-se afirmar corretamente que

Um fluido de densidade ρ, incompressível e homogêneo, move-se por um tubo horizontal com duas secções transversais de áreas A₁ e A₂ = kA₁, em que k é uma constante real positiva menor que 1. Um elemento de volume de fluido entra no tubo com velocidade v₁ na região onde a secção transversal de área é A₁ e sai através da outra extremidade. O estreitamento do tubo acontece em um curto intervalo de comprimento, muito menor do que o seu comprimento total. Assinale a alternativa que contém a diferença de pressão do fluido entre os pontos de entrada e saída do tubo. 

Em seu experimento para medir a constante gravitacional G, Henry Cavendish utilizou uma balança de torção composta por uma haste leve e longa, de comprimento L, com duas massas m em suas extremidades, suspensa por um fio fixado ao seu centro. Dois objetos de massa M foram aproximados às extremidades da haste, conforme mostra a figura abaixo, de tal forma que a haste sofreu um pequeno ângulo de deflexão ∆φ a partir da posição inicial de repouso, e foi medida a distância b entre os centros das massas m e M mais próximos. Quando torcido de um ˆângulo φ, o fio gera um torque restaurador τ = −κφ. Determine a expressão aproximada de G, em termos dos parâmetros do sistema. 

Em algumas épocas do ano, pistas de gelo são colocadas em alguns shoppings, a fim de oferecer a atração da patinação no gelo. Ao participar dessa atração, Felipe observa que a pista de gelo apresenta um risco quando os patins em forma de lâmina passam sobre ela. Para verificar melhor esse fenômeno, o rapaz passa sobre o gelo e se abaixa para observar bem o risco.
Ele observa que, ao passar sobre a pista de gelo com a lâmina dos patins, o gelo é derretido e, devido à baixa temperatura da pista, volta a se solidificar logo depois. Em casa, para entender melhor o fenômeno, Felipe resolve analisar o diagrama de fases da água, conforme apresentado a seguir:


Considerado a pressão local de 1 atm e desprezando as trocas de energia por atrito, de acordo com o diagrama de fases, o gelo derrete com passagem da lâmina sobre ele porque