Questões Militares Sobre física

A esfera de massa m e carga positiva + q sobe o plano inclinado, que forma um ângulo θ com a horizontal, sob a ação das forças exercidas pela gravidade e pela partícula de carga negativa - q, fixada na altura H (conforme a figura abaixo). Despreze os atritos. A velocidade inicial da esfera e o ângulo θ do plano inclinado são tais que, ao chegar à altura h (h< H), a esfera atinge a condição de equilíbrio instável. Analise as seguintes afirmativas::
I. No deslocamento da esfera até a altura h, a energia potencial gravitacional do sistema esfera - Terra aumenta, enquanto a energia potencial eletrostática do sistema esfera-partícula diminui.
II. A energia cinética inicial da esfera é maior ou igual ao produto do seu peso pela altura h.
III. A diferença entre as alturas H e h é igual a ,onde g é m.g o módulo da aceleração da gravidade e K a constante eletrostática do meio.
IV. Como a carga elétrica total do sistema esfera -partícula é nula, o trabalho da força eletrostática que atua na esfera também é nulo.



Assinale a opção que contém apenas as afirmativas corretas:

Uma onda estacionária é formada em um segmento horizontal, de comprimento igual a 30 cm, de uma corda tracionada por um contrapeso de massa igual a 5,0.10² gramas. A equação da onda estacionária é dada pela expressão: y(x, t)= 5,0.sen[ (80π/ 3).x].cos[ (200π/ 3).t] [ onde x está medido em metros, y em centímetros e t em segundos] . O número de nós (ou nodos) na corda e a sua densidade linear (em g/cm) , respectivamente, são
Dado: | g | = 10m/ s².

Duas hastes condutoras rígidas, longas e paralelas, apoiadas em um plano liso horizontal, estão separadas, inicialmente, por uma mola de material isolante que está no seu comprimento não deformado d _o = 5,0 cm. A constante elástica da mola é k= 25.10^-2N/m. A corrente elétrica I= 10A é, então, estabelecida nas hastes, em sentidos opostos. Em um comprimento L = 50 cm das hastes, também passa a atuar um campo magnético externo uniforme B, vertical, para fora da página (conforme a figura abaixo) . No equilíbrio estático, verifica-se que a separação entre as hastes passa a ser d = 2,0 cm. Despreze o campo magnético da Terra e a magnetização da mola. Nestas condições, o módulo do campo magnético externo B (em militeslas) é
Dado: µ_o = 4π.10^-7T.m / A

Na figura abaixo, temos o bloco B de massa igual a 4,0 kg e um recipiente (massa desprezível) cheio de areia, interligados por um fio (inextensível e de massa desprezível) que passa por uma polia ideal. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco B e a reta de maior declive do plano inclinado valem, respectivamente, 0, 050. √3 e 0,040.√3. O recipiente possui um pequeno orifício no fundo, por onde a areia pode sair. No instante t= 0, a massa da areia no recipiente é de 1,7 kg. A partir do instante t = 0, com a areia saindo do orifício, o módulo da maior aceleração (em m/ s²) adquirida pelo bloco B é
Dado: | g | = 10 m/ s²

Um aquecedor elétrico de fluxo contínuo utiliza uma resistência elétrica R = 21 ohms para aquecer água da temperatura T_i= 12°C até a temperatura T_f = 52 ° C, no estado estacionário (conforme a figura abaixo) . O escoamento da massa de água ocorre à taxa de 12 kg/min. Despreze as perdas. A corrente elétrica I (em ampères) que passa na resistência elétrica R é

Dados: c_água = 1,0 cal/g.°C; 1 cal = 4,2 joules.

Uma pequena esfera carregada, de massa m= 0,400kg e carga elétrica q= 7,50.10^-1C, está presa à mola ideal de constante elástica K= 40,0N/m. O sistema esfera -mola oscila em M.H.S, com amplitude A= 10,0cm, sobre uma rampa formando uma ângulo de 30° com a horizontal. A esfera move-se numa região onde existe um campo magnético uniforme de módulo igual a 2,00 teslas, perpendicular ao plano do movimento (conforme a figura abaixo). Despreze os atritos e a magnetização da mola. No instante em que a mola estiver esticada 10,0cm em relação ao seu tamanho natural, se afastando da posição de equilíbrio do sistema esfera-mola, o módulo da força normal (em newtons) exercida pelo plano inclinado (rampa) sobre a esfera é

Dado: | g | = 10,0 m / s²

Duas esferas carregadas (consideradas cargas elétricas pontuais) possuem massas desprezíveis. A de cima possui carga elétrica q _i= + 3,0µC e a de baixo possui carga elétrica q = - 4,0 µC. As duas esferas estão presas a fios ideais; um dos fios está preso ao teto e o outro preso a um cilindro maciço de massa específica igual a 8,0g/cm³ e volume igual a 1, 5.10^-4 m³. O cilindro está parcialmente imerso em água (massa específica igual a 1,0 g/ cm³) e em equilíbrio, de acordo com a figura abaixo. A distância entre as esferas é de 10 cme o meio entre elas tem comportamento de vácuo. O volume imerso do cilindro em relação ao seu volume total, em porcentagem, é
Dados: = 10m/s² e K₀ = 9,0 . 10⁹ N . m²/C²

Um bloco (comportamento de partícula) de massa igual a 240kg é solto do repouso da altura de 6,00m em relação a uma plataforma amortecedora, de massa e espessura desprezíveis. As duas paredes laterais fixas exercem, cada uma, força de atrito cinético constante de módulo igual a 400N. O bloco atinge a plataforma que possui quatromolasideaisiguais, de constante elástica 1,20.10³ N/m, localizadas nos seus vértices (conforme a figura abaixo) . A energia cinética máxima (em kJ) adquirida pelo bloco, na 1ª queda, é
Dado: |g| = 10,0m/ s ²

Dois veículos A e B percorrem a mesma trajetória retilínea e horizontal (eixo dos X) . O veículo A (da frente) , de massa m_a = 20 kg, está sob a ação da força resultante F_(a) = 8,0 î (N) e o veículo B (detrás), de massa m_B= 30kg, está sob a ação da força resultante F_(b) =9,0 î (N). No instante t= 0, temos: o módulo da velocidade do veículo A é duas vezes maior do que o módulo da velocidade do veículo B e a velocidade de A em relação a B é2,0.î (m/ s). No instante t= 5,0s, o módulo da velocidade (em m/ s) do centro de massa do sistema (A + B) é

O sistema hidráulico da figura abaixo consiste em dois embolos, de massas desprezíveis, de áreas A₁ e A₂, fechando completamente as aberturas de um tubo em U cilíndrico. O óleo no interior do tubo está contaminado com certa quantidade de álcool etílico, formando assim uma pequena coluna de altura h logo abaixo do embolo de área A₂ - 5.A₁. Considere os líquidos incompressíveis. Para que os embolos estejam à mesma altura H, um pequeno bloco de massa m = 30 gramas foi colocado sobre o embolo de área maior. O volume, em litros, de álcool etílico no interior do tubo é
Dados: µalcool = 0, 80 g/ cm ³; µoleo = 0, 90 g/ cm³ .

Uma corda isolante de massa m e comprimento L está esticada, com as extremidades presas a um diapasão e à placa (2) de um capacitor plano de placas paralelas, a vácuo. A área de cada placa do capacitor é A e, inicialmente, ele está carregado com carga elétrica de valor absoluto igual a 400 µC. A placa (1) do capacitor está fixa e a placa (2) pode se mover somente na direção horizontal, entre duas guias não representadas na figura. Despreze os atritos. A frequência de vibração do diapasão é igual a 300 Hz e a corda está oscilando no 3° harmônico (conforme a figura abaixo) . Para que a corda oscile no 2° harmônico, o valor absoluto da nova carga elétrica (em µC) que o capacitor deve possuir é

Consideramos que o planeta Marte possui um décimo da massa da Terra e um raio igual à metade do raio do nosso planeta. Se o módulo da força gravitacional sobre um astronauta na superfície da Terra é igual a 700 N, na superfície de Marte seria igual a:

Uma barra horizontal rígida e de peso desprezível está apoiada em uma base no ponto O. Ao longo da barra estão distribuídos três cubos homogêneos com pesos P₁, P₂ e P₃ e centros de massa G₁, G₂ e G₃ respectivamente. O desenho abaixo representa a posição dos cubos sobre a barra com o sistema em equilíbrio estático.



O cubo com centro de massa em G₂ possui peso igual a 4P₁ e o cubo com centro de massa em G₃ possui peso igual a 2P₁. A projeção ortogonal dos pontos G₁, G₂, G₃ e O sobre a reta r paralela à barra são, respectivamente, os pontos C₁, C₂, C₃ e O'. A distância entre os pontos C₁ e O' é de 40 cm e a distância entre os pontos C₂ e O' é de 6 cm. Nesta situação, a distância entre os pontos O' e C₃ representados no desenho, é de:

Um fio de cobre possui uma resistência R. Um outro fio de cobre, com o triplo do comprimento e a metade da área da seção transversal do fio anterior, terá uma resistência igual a:

A pressão (P) no interior de um líquido homogêneo, incompressível e em equilíbrio, varia com a profundidade (X) de acordo com o gráfico abaixo.



Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², podemos afirmar que a densidade do líquido é de:

Para um gás ideal ou perfeito temos que:

Um gás ideal sofre uma compressão isobárica sob a pressão de 4·10³ N/m² e o seu volume diminui 0,2 m³. Durante o processo, o gás perde 1,8·10³ J de calor. A variação da energia interna do gás foi de:

Sob a ação exclusiva de um campo magnético uniforme de intensidade 0,4 T, um próton descreve um movimento circular uniforme de raio 10 mm em um plano perpendicular à direção deste campo. A razão entre a sua massa e a sua carga é de 10^-8 kg/C. A velocidade com que o próton descreve este movimento é de:

Um circuito elétrico é constituído por um resistor de 4 ohms e outro resistor de 2 ohms. Esse circuito é submetido a uma diferença de potencial de 12 V e a corrente que passa pelos resistores é a mesma. A intensidade desta corrente é de:

Um corpo de massa igual a 4 kg é submetido à ação simultânea e exclusiva de duas forças constantes de intensidades iguais a 4 N e 6 N, respectivamente. O maior valor possível para a aceleração desse corpo é de: