Questões Militares Comentadas sobre física para efomm

Uma tira elástica possui comprimento natural de 10 cm e constante elástica de 200 N/m. Essa tira é esticada e presa pelas extremidades aos pontos fixos A e B, distantes 20 cm entre si. Uma pequena esfera com 10 g de massa e dimensões desprezíveis é colocada no ponto médio da tira, que é puxada por 5 cm na direção transversal à do segmento A figura abaixo ilustra cada etapa da situação descrita.

Ao ser solta, a esfera é arremessada exatamente na vertical pela tira, e o contato entre ambas é perdido assim que a última atinge novamente seu formato horizontal. Que distância vertical, medida em metros, a esfera percorre desde o ponto mais baixo até o ponto mais alto? Despreze o atrito com o ar e considere g=10m/s².

Uma esfera com massa m = 2 kg e raio muito pequeno é colocada no ponto mais alto de uma pista com superfície curva e massa M = 10 kg. Inicialmente, esfera e pista estão em repouso em relação ao solo. Não há atrito entre o objeto e a pista, bem como entre a pista e o chão.



Após deslizar sobre a superfície, a esfera chega ao chão possuindo velocidade relativa à pista de módulo 3 m/s. Quanto mede a altura da pista em metros?

Um líquido L₁ com densidade d₁ é colocado em um recipiente com dois ramos comunicantes e de iguais dimensões. Dois outros líquidos, L₂ e L₃, com densidades d ₂= 4 g/cm³ e d₃= 2 g/cm³ são, respectivamente, colocados nos ramos direito e esquerdo em quantidades tais que os façam atingir o mesmo nível no recipiente.

Nota-se que a consequente elevação do nível de L₁ no lado esquerdo é igual a 1/3 da altura da coluna de L₃. Podemos concluir que a densidade d₁; vale, em g/cm³:

Um objeto em forma de semicírculo de raio R e com distribuição homogênea de massa está em repouso sobre uma superfície com atrito. É sabido que o centro de massa de tal semicírculo fica localizado a uma distância h= 4R/3π da sua borda reta, conforme mostra a figura1.

Uma corda amarrada a uma das extremidades do semicírculo pode exercer, sobre ele, uma força horizontal, representada pelo vetor na figura 2,deixando-o inclinado de um ângulo θ em relação à sua posição original.

Se o coeficiente de atrito estático entre o objeto e a superfície vale μ=1/π, o seno do máximo ângulo como qual o semicírculo pode permanecer inclinado em repouso, sem escorregar sobrea superfície, vale:

A figura abaixo mostra um pêndulo em equilíbrio com outra pequena esfera carregada B. Suponha que a esfera B tenha, em módulo, o dobro de carga que a esfera A, e que a esfera A possua massa 180 √3 X 10^-3 kg. Qual é a carga da esfera A? Dados: k=9x10⁹N.m²/C²;g=10m/s² sen 30º = 1/2; cos 30º = √3/2; tan 30º = √3/3

No circuito mostrado na figura abaixo, a força eletromotriz vale ε = 10 V,a resistência interna vale r = 1,0 Ω e o capacitor tem capacitância C= 2,0 μF. Sabendo-se que o capacitor encontra-se totalmente carregado, possuindo 16 μC de carga, qual é o valor da resistência R, em ohms?

Considere uma região do espaço em que a intensidade do campo magnético, apontando para cima, esteja variando em função do tempo como mostrado no gráfico abaixo. Uma espira quadrada condutora dela do 20,0 cm e resistência R=10,0 mΩ é mergulhada nessa região de tal forma que as linhas de campo sejam perpendiculares ao seu plano. Quando a espira é vista por cima, o módulo e o sentido da corrente nela induzida são

Um barco com 1000 kg de massa se desloca na água com velocidade constante de 10 m/s. Ao desligar os motores, esse barco fica sujeito apenas (na direção horizontal) à força de arrasto exercida pela água, proporcional à velocidade e dada por , com v em metros por segundo e em Newtons. Quanto vale, em Joules, o trabalho exercido pela força de arrasto desde o momento do desligamento do motor até que o módulo da velocidade do barco seja de 2 m/s?

Considere que uma esfera de massa 1,0 kg e carga2,0x10³C seja liberada, a partir do repouso, de uma altura de 20,0m em uma região controlada na qual se fez vácuo. Qual é o módulo do campo magnético observado em um ponto P do solo situado a 1,0m do ponto de impacto da esfera no instante imediatamente anterior ao da sua chegada ao solo? (Desconsidere emissões de radiação devido à aceleração da esfera.)Dados: permeabilidade magnética do vácuo: 4 π10^-7 T.m/A

Considere duas espiras circulares, coplanares e concêntricas. Uma espira, de raio R₁, é percorrida por uma corrente i₁ e a segunda espira, de raio R₂ = 4R₁/9, por uma Corrente i₂. Nessas condições, o campo magnético no centro das espiras é nulo. Pode-se afirmar que a razão entre as correntes i₁ e i₂ é:

Suponha que um capacitor de placas paralelas, com ar entre as placas, em princípio descarregado, seja carregado por uma bateria durante um certo tempo. Verifica-se (de algum modo) que os valores do potencial e da carga elétrica em uma das placas estão relacionados conforme mostra a figura abaixo. Em seguida, insere-se um dielétrico de constante dielétrica K=2 entre as placas do capacitor carregado.

Qual é a energia armazenada entre as placas do capacitor com o dielétrico? 

Considere um corpo Cúbico de lado 20 cm, massa de 20 g e uniformemente carregado, localizado nas proximidades da superfície terrestre. Não despreze o ar, mas considere sua densidade igual a 1.2 kg/m³. Se na região existe um campo elétrico uniforme, voltado para cima, de modulo 52 N/C, qual deve ser a carga para que o corpo fique suspenso em equilíbrio no ar?

Dado g = 10.,0 m/s².

Um motor elétrico ligado a uma rede com ddp de 127 V dissipa 40 % da potência que recebe. Se por essa rede passa uma corrente de 2 A, qual é a resistência interna do motor?

Considere um hexágono regular, de lado r, com partículas carregadas mantidas fixas sobre seus vértices, conforme mostra a figura. Uma sétima carga q é posicionada a uma distância r/2 das cargas vizinhas. Qual deve ser o módulo da carga q, para que o campo elétrico no ponto P, no centro do hexágono, seja nulo?

Considere cos 60°=1/2.

Suponha uma espira condutora retangular, homogênea e rígida. de massa 200 g. comprimento horizontal de 1 m e vertical de 0.5 m, pela qual passa uma corrente de 4 A no sentido anti-horário. Essa espira está presa ao teto por dois fios isolantes, considerados ideais, de mesmo comprimento. Adicionalmente, suponha que existam dois campos magnéticos uniformes, em duas regiões limitadas pela linha tracejada que corta a espira ao meio e de módulo B na região I e 2B na região lI. apontando para dentro do papel e atravessando a espira perpendicularmente, conforme demonstrado na figura. Supondo a gravidade g = 10 m/s² e que cada fio suporte 0,5 N, qual deve ser o valor do módulo de B para que os fios não se rompam?

Um refrigerador que opera sob o ciclo de Carnot tem potência de 200 W e devolve 1400 J de calor ao exterior a cada segundo. Em um dia de verão, em que a temperatura ambiente é de 27° C, a mínima temperatura que se pode obter no interior do refrigerador é de:

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)

Uma fonte de ondas sonoras emite uma onda com 440 Hz de frequência em direção a um objeto que dela se afasta. A onda, após ser refletida pelo objeto, retorma à fonte, que mede o novo valor de 272 Hz para sua frequência. Considere que o objeto e a fonte estão sempre em uma mesma reta e que a velocídade do som no ar vale 340 m/s. Quanto vale, em m/s, o módulo da velocidade do objeto?

Um bloco de massa 200 g, preso a uma mola de massa desprezível, realiza um movimento harmônico simples de amplitude 20 cm sobre uma superfície horizontal conforme apresentado na figura. Mede-se que o tempo decorrido entre a primeira passagem pelo ponto X= -10 cm, com sentído para a esquerda, e a segunda passagem por X ao voltar, é de 1s. Com base nessas observações, é possível afirmar que a constante elástica da mola, dada em N/m, é (considere π = 3 ):