Questões Militares Sobre física

                      

Um êmbolo está conectado a uma haste, a qual está fixada a uma parede. A haste é aquecida, recebendo uma energia de 400 J. A haste se dilata, movimentando o êmbolo que comprime um gás ideal, confinado no reservatório, representado na figura. O gás é comprimido isotermicamente.  

Diante do exposto, o valor da expressão: Pf - Pi /Pf é

Dados:

• pressão final do gás: Pf ;

• pressão inicial do gás: Pi ;

• capacidade térmica da haste: 4 J/K;

• coeficiente de dilatação térmica linear da haste: 0,000001 K-1 .  

                               

Um raio luminoso atravessa um prisma de vidro de índice de refração n, imerso em água, com índice de refração nágua. Sabendo que tanto o ângulo α como o ângulo de incidência são pequenos, a razão entre o desvio angular ∆ e o α será  

      

A figura acima apresenta um desenho esquemático de um projetor de imagens, onde A é um espelho e B e C são lentes. Com relação aos elementos do aparelho e à imagem formada, pode-se afirmar que  

   

Um circuito é alimentado por uma bateria através de uma chave temporizada ch que após o seu fechamento, abrir-se-á depois de transcorrido um período de tempo igual a T. Esse circuito é formado por segmentos de condutores com a mesma seção, mesma resistividade e comprimentos indicados na figura. Também estão inseridos cinco fusíveis f1 a f5, que têm a função de manter a continuidade do fluxo de corrente e de manter os segmentos conectados. Sempre que um dos fusíveis queimar, o segmento imediatamente à esquerda vai girar no sentido horário, fechando o contato, através de um batente, após decorridos T/4. Sabe-se que cada fusível necessita de T/4 para se romper diante de uma corrente maior ou igual à corrente de ruptura. A partir do fechamento da chave temporizada ch até a sua abertura, a energia consumida pelo circuito é igual a  

Dados:

• correntes de ruptura para cada fusível a partir da direita:  

                             o f1: 0,9 I;

                             o f2: 1,1 I;

                             o f3: 1,5 I;

                             o f4: 1,8 I; e

                             o f5: 2,1 I.  

• resistividade do segmento: ρ;

• seção do fio: S;

• diferença de potencial da bateria: U.  

Observações:

• I corresponde a corrente elétrica com todos os fusíveis ligados;

• desconsidere a resistência dos fusíveis, da chave, dos fios e dos engates que conectam a fonte ao circuito.  

Dois observadores em movimento acompanham o deslocamento de uma partícula no plano. O observador 1, considerando estar no centro de seu sistema de coordenadas, verifica que a partícula descreve um movimento dado pelas equações x1(t) = 3cos(t) e y1(t) = 4sen(t), sendo t a variável tempo. O observador 2, considerando estar no centro de seu sistema de coordenadas, equaciona o movimento da partícula como x2(t) = 5cos(t) e y2(t) = 5sen(t). O observador 1 descreveria o movimento do observador 2 por meio da equação:  

Observações:

• os eixos x1 e x2 são paralelos e possuem o mesmo sentido; e

• os eixos y1 e y2 são paralelos e possuem o mesmo sentido.  

                           

Uma corda de comprimento L e densidade linear constante gira em um plano em torno da extremidade fixa no ponto A a uma velocidade angular constante igual a ω. Um pulso ondulatório é gerado a partir de uma das extremidades. A velocidade v do pulso, no referencial da corda, a uma distância r da extremidade fixa é dada por  

                    

Um circuito é composto por capacitores de mesmo valor C e organizado em três malhas infinitas. A capacitância equivalente vista pelos terminais A e B é  

                    

A figura acima apresenta o esquema de ligação de um instrumento usado para medir a potência fornecida a uma carga. Sabe-se que a leitura de potência do instrumento em regime permanente é  Pinstrumento = C .Ip .Ic e que o erro relativo é ε =  Pinstrumento - Preal / Preal

resistência Rp do instrumento deve ser igual a  

Dados:

• potência medida na resistência R empregando-se o instrumento: Pinstrumento;

• potência real dissipada na resistência R: Preal;

• constante do instrumento: C;

• tensão de alimentação do circuito: V;

• corrente da bobina de potencial (Bp): Ip;

• corrente da bobina de corrente (Bc): Ic.

Considerações:  

• R<<Rp; e 

• R >>Rc.  

                                        

Um corpo rígido e homogêneo apresenta seção reta com dimensões representadas na figura acima. Considere que uma força horizontal F, paralela ao eixo x, é aplicada sobre o corpo a uma distância de 1,5 u.c. do solo e que o corpo desliza sem atrito pelo solo plano horizontal. Para que as duas reações do solo sobre a base do corpo sejam iguais, a distância y, em u.c., deverá ser  

Consideração:

• u.c. – unidade de comprimento.  

                   

Considerando o esquema acima, um pesquisador faz três afirmações que se encontram listadas a seguir:

Afirmação I. Se a diferença de pressão entre os dois reservatórios (PA - PB) for equivalente a 20 mm de coluna de água, a variação de massa específica entre os dois fluidos (ρ1 - ρ 2) é igual a 0,2 kg/L.

Afirmação II. Se o Fluido 1 for água e se a diferença de pressão (PA - PB) for de 0,3 kPa, a massa específica do Fluido 2 é igual a 0,7 kg/L.

Afirmação III. Caso o Fluido 1 tenha massa específica igual à metade da massa específica da água, o Fluido 3 (que substitui o Fluido 2 da configuração original) deve ser mais denso do que a água para que a diferença de pressão entre os reservatórios seja a mesma da afirmação I.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmação(ões)  

Dados:

• massa específica da água: 1 kg/L;

• aceleração da gravidade: 10 m/s2 ;

• Para as afirmações I e II: L1 = 0,30 m e L2 = 0,40 m;

• Para a afirmação III apenas: L1 = 0,60 m e L2 = 0,80 m.

Consideração:

• os fluidos são imiscíveis. 

Na Figura 1, o corpo A, constituído de gelo, possui massa m e é solto em uma rampa a uma altura h. Enquanto desliza pela rampa, ele derrete e alcança o plano horizontal com metade da energia mecânica e metade da massa iniciais. Após atingir o plano horizontal, o corpo A se choca, no instante 4T, com o corpo B, de massa m, que foi retirado do repouso através da aplicação da força f(t), cujo gráfico é exibido na Figura 2.

Para que os corpos parem no momento do choque, F deve ser dado por  

Dado:

• aceleração da gravidade: g.

Observações:

• o choque entre os corpos é perfeitamente inelástico;

• o corpo não perde massa ao longo de seu movimento no plano horizontal.  

Uma fonte sonora está situada no ponto de coordenadas x = 0 m e y = 0 m e outra no ponto de coordenadas x = 0 m e y = 4 m. As ondas produzidas pelas duas fontes têm a mesma frequência e estão em fase. Um observador situado no ponto de coordenadas x = 3 m e y = 0 m nota que a intensidade do som diminui quando ele se move paralelamente ao eixo y no sentido positivo ou no sentido negativo. Se a velocidade do som no local é 340 m/s, a menor frequência das fontes, em Hz, que pode explicar essa observação é

                          

A figura acima, cujas cotas estão em metros, exibe uma estrutura em equilíbrio formada por três barras rotuladas AB, BC e CD. Nos pontos B e C existem cargas concentradas verticais. A maior força de tração que ocorre em uma barra, em kN, e a altura h, em metros, da estrutura são  

Consideração:

• as barras são rígidas, homogêneas, inextensíveis e de pesos desprezíveis. 

                     

Uma partícula de massa m e carga + Q encontra-se confinada no plano XY entre duas lâminas infinitas de vidro, movimentando-se sem atrito com vetor velocidade (v,0,0) no instante t = 0, quando um dispositivo externo passa a gerar um campo magnético dependente do tempo, cujo vetor é (f(t),f(t),B), onde B é uma constante. Pode-se afirmar que a força normal exercida sobre as lâminas é nula quando t é  

Consideração:

• desconsidere o efeito gravitacional.  

                                  

Um corpo de carga positiva, inicialmente em repouso sobre uma rampa plana isolante com atrito, está apoiado em uma mola, comprimindo-a. Após ser liberado, o corpo entra em movimento e atravessa uma região do espaço com diferença de potencial V, sendo acelerado. Para que o corpo chegue ao final da rampa com velocidade nula, a distância d indicada na figura é  

Dados:

• deformação inicial da mola comprimida: x;

• massa do corpo: m;

• carga do corpo: + Q;

• aceleração da gravidade: g;

• coeficiente de atrito dinâmico entre o corpo e a rampa: µ;

• ângulo de inclinação da rampa: θ;

• constante elástica da mola: K. 

Considerações:  

• despreze os efeitos de borda;

• a carga do corpo permanece constante ao longo da trajetória.  

Com o objetivo de descobrir o calor específico de uma liga metálica, colocou-se 0,5kg da liga dentro de um pequeno forno elétrico no qual podia ser lida a seguinte especificação: 120V-10A. Considerando que o forno funcionou plenamente de acordo com as especificações e que, após 1 minuto, a temperatura da liga sofreu uma variação de 80K, pode-se afirmar que o valor encontrado para o calor específico foi, em cal/g°C, de

Dado: 1 cal = 4J

Considere que um determinado estudante utilizando resiStores disponíveis, no laboratório de sua escola, montou os circuitos apresentados abaixo:

 

Querendo fazer algumas medidas elétricas, usou um voltímetro (V) para medir a tensão e um amperímetro (A) para medir a intensidade da corrente elétrica. Considerando todos os elementos envolvidos como sendo ideais, os valores medidos pelo voltímetro (situação 1) e pelo amperímetro (situação 2) foram, respectivamente: 

 No dia 15 de abril, desse ano, ocorreu o eclipse lunar total. Nesse fenômeno, a sombra da Terra é projetada sobre a Lua, encobrindo-a por completo. Entretanto, uma parte da luz solar, que atravessou a atmosfera terrestre, refletiu-se na Lua com uma cor avermelhada, produzindo o que se chamou de "Lua de Sangue".

Considerando tal fato e tal fenômeno, analise as afirmativas abaixo e , em seguida, assinale a opção correta.

I - Na Lua, onde não há atmosfera, o calor pode se propagar, somente, por condução e irradiação.

II - Uma onda sonora, por não haver resistência do ar, propaga-se mais rapidamente na Lua, do que na Terra.

III- A cor avermelhada, refletida na Lua, ocorreu devido à refração da luz solar, ao atravessar a atmosfera da Terra.

IV - A luz solar, sendo uma onda eletromagnética, propaga-se na Lua e na atmosfera terrestre com a mesma velocidade.

V - Como a gravidade na Lua é cerca de 1/6 da gravidade na Terra, uma pessoa de 60kg de massa terá, na Lua, um peso de 100N, considerando gTerra = 10m/s2 . 

 Observe a figura abaixo.

                              

Uma força constante "F" de 2 0 0N atua sobre o corpo, mostrado na figura acima, deslocando-o por 10s sobre uma superfície, cujo coeficiente de atrito vale 0,2.

Supondo que, inicialmente, o corpo encontrava-se em repouso, e considerando a gravidade local como sendo 10 m/s , pode-se afirmar que o trabalho da força resultante, que atuou sobre o bloco, em joules, foi igual a : 

Com relação aos conceitos de eletricidade e magnetismo, coloque V (verdadeiro) ou F (falso) nas afirmativas abaixo e, em seguida, assinale a opção que apresenta a seqüência correta.

( ) Na eletrização por atrito, o corpo que perde elétrons passa a ter mais prótons do que possuía anteriormente e, nesse caso, fica eletrizado com carga positiva.

( ) Condutores são corpos que facilitam a passagem da corrente elétrica, pois possuem uma grande quantidade de elétrons livres.

( ) Um ímã em forma de barra, ao ser cortado ao meio, dá origem a dois novos ímãs, cada um com apenas um polo (norte ou sul).

( ) A bússola magnética, cuja extremidade encarnada é o seu polo norte, aponta para uma direção definida da Terra, próxima ao Polo Norte Geográfico.

( ) Geradores são dispositivos que transformam outras formas de energia em energia elétrica.

( ) O chuveiro elétrico pode ser considerado um resistor pois transforma energia elétrica em energia exclusivamente térmica.