Questões Militares Sobre física

A figura ao lado apresenta o comportamento gráfico da posição x em função do tempo t para os objetos A (linha cheia) e B (linha tracejada), que se movem ao longo de duas pistas retas, paralelas e de origens coincidentes.
Considerando os dados apresentados no enunciado e no gráfico, considere as seguintes afirmativas:

1. O objeto A tem uma velocidade constante, de módulo v = 2 m/s.
2. Os objetos se encontram no instante t = 15 s.
3. O objeto B está parado.
4. O objeto A inicia o movimento em x₀ = 0 m.

Assinale a alternativa correta. 

A energia produzida pelo Sol é resultante de reações de fusão nuclear de conversão de hidrogênio em hélio. São convertidas em radiação eletromagnética a cada segundo 4,3 milhões de toneladas. Essa energia pode ser parcialmente convertida em energia elétrica em painéis solares na superfície da Terra com rendimento da ordem de 25%. Sabendo que a potência elétrica média consumida no Brasil é de 54 GW, estime a área que precisaria ser coberta por painéis solares para atender a demanda energética nacional. Despreze perdas de armazenamento e transmissão de energia, assim como efeitos da interação entre a luz e a atmosfera.

Considere um solenoide muito longo com n₁ voltas por unidade de comprimento e raio a. Situado no lado externo do solenoide, há outro solenoide de comprimento L, com n₂ voltas por unidade de comprimento e raio b (b > a). Metade do solenoide externo possui resistividade ρ₁ e a outra metade ρ₂. Os fios que compõem o solenoide possuem uma área transversal A e seus terminais estão ligados em curto. A corrente que passa pelo solenóide interno varia linearmente com o tempo, I = I₀t. Desprezando a auto-indutância dos solenoides, a corrente induzida no solenóide externo pode ser escrita por 

Considere um octaedro regular cujos vértices estão todos ligados por capacitores idênticos de capacitância C. Cada par de vértices, vizinhos ou não, está ligado por um capacitor. Calcule a capacitância equivalente entre dois vértices vizinhos do sólido.

Considere o movimento de um objeto de massa m = 1,0 g, positivamente carregado, com carga q = 20,0 µC, na presença do campo gravitacional da superfície terrestre, g, e de um campo eletromagnético dado por


em que B = 1,00 T, E_x = 100 N/C e E_z = 800 N/C. O eixo z corresponde à direção vertical para cima. Sabendo que a partícula partiu da origem do sistema de coordenada com velocidade ~v, escrita em termos de suas componentes paralela e perpendicular a , ou seja, , sendo  2,0 m/s e  = 1,0 m/s, calcule o tempo necessário para ela atingir a posição z = 1,0 m. 

Considere uma montagem de um experimento de dupla fenda de Young, na qual as fendas estão afastadas de d = 2,0 mm e são iluminadas por luz azul (λ = 480 nm) e amarela (λ'  = 600 nm) de mesma intensidade. O padrão de difração resultante ´e projetado sobre um anteparo localizado a 5,0 m das fendas. A que distância, contada a partir da região brilhante central, uma franja verde pode ser observada no anteparo. 

Uma lente delgada convergente, com distância focal de 5 cm, é alinhada à frente de um espelho côncavo, de distância focal de 2 cm, de forma a compartilhar o mesmo eixo óptico. Seja x = 0 a posição do vértice do espelho e x = 8 cm a posição da lente. Quais as posições entre os elementos ópticos em que se pode colocar um objeto de forma que nenhuma imagem seja formada na região x > 8 cm? 

Muitos instrumentos musicais, como o piano, geram sons a partir da excitação de cordas com extremidades fixas. Ao pressionar uma tecla do piano, um dispositivo mecânico percute uma corda tensionada, produzindo uma onda sonora. O som produzido pelo piano em um determinado instante de tempo é captado e a sua decomposição espectral ´e fornecida no gráfico a seguir, à respeito do qual são feitas três sentenças.
I. Para gerar um espectro sonoro dessa natureza é necessário acionar 5 teclas do piano.
II. A velocidade de propagação de cada nota no ar é proporcional à sua frequência característica.
III. A frequência fundamental da corda, sujeita a uma tensão T, é inversamente proporcional `a sua densidade linear de massa.
Assinale a alternativa correta.

No laboratório de mecânica, carrinhos de massas M e 2M são unidos por uma mola elástica ideal e oscilam livremente em um plano liso com período T. A seguir, o sistema é comprimido contra uma parede por uma força F atuando sobre a massa M, conforme ilustra a figura abaixo. Nessa situação, a mola é sujeita a uma compressão l com respeito ao seu comprimento natural. Em um determinado instante, a massa M é liberada e o sistema entra em movimento. Assinale a alternativa que contém a m´axioma velocidade atingida pelo centro de massa no movimento subsequente.

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. 

Um garoto de massa m desliza sobre um escorregador de superfície lisa e com raio de curvatura constante dado por R. O platô superior de onde o menino inicia a sua descida encontra-se à altura H do chão. Calcule a reação normal de contato que a rampa exerce sobre o garoto no instante iminentemente anterior `a chegada aproximadamente horizontal dele ao chão.

A bola A, de massa m, é liberada a partir do repouso de um edifício exatamente quando a bola B, de massa 3m, é lançada verticalmente para cima a partir do solo. As duas bolas colidem quando a bola A tem o dobro da velocidade de B e sentido oposto. O coeficiente de restituição da colisão é dado por e = 0,5. Determine a razão das velocidades, |v_A/v_B|, logo após o choque. 

Em 2019, no 144º aniversário da Convenção do Metro, as unidades básicas do SI foram redefinidas pelo Escritório Internacional de Pesos e Medidas (BIPM). A seguir, são feitas algumas afirmações sobre as modificações introduzidas pela redefinição de 2019.

1. São apenas sete as constantes da natureza definidas como exatas, a saber: a velocidade da luz (c), a frequência de transição de estrutura viperina do Césio-133 (∆_νCs), a constante de Planck (h), a carga elementar (e), a constante de Boltzmann (k_B), o número de Avogrado (N_A) e a eficácia luminosa da radiação monocromática na frequência de 540 THz (K_cd).
2. São apenas seis as constantes da natureza definidas como exatas, a saber: a velocidade da luz (c), a constante de Planck (h), a carga elementar (e), a constante de Boltzmann (k_B), o número de Avogrado (N_A) e a eficácia luminosa da radiação monocromática na frequência de 683 THz (K_cd).
4. O protótipo de platina e irídio, conservado como padrão do kg, tornou-se obsoleto e o quilograma passou a ser definido apenas em termos de constantes fundamentais exatas.
8. As sete unidades básicas na redefinição do SI são: segundo, metro, quilograma, coulomb, mol, Kelvin e candela.

Assinale a alternativa que contém a soma dos números correspondentes às afirmações verdadeiras.

Durante uma apresentação, Warlley precisava projetar a imagem de um objeto na parede da sala, porém, devido à falta de equipamento adequado, ele resolveu montar um dispositivo óptico que funciona conforme ilustra as imagens a seguir.


Esse dispositivo está funcionando como

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

Durante um passeio, em um dado trecho, um carro sobe uma ladeira mantendo a velocidade constante. Considere o nível de referência (energia potencial nula), como apresentado na figura a seguir.


O que acontece com a energia potencial, cinética e mecânica do carro, respectivamente, durante esse movimento?

Em uma residência estão ligados à rede elétrica de 127 V: uma TV, algumas lâmpadas e uma geladeira.
O amperímetro e o voltímetro são medidores de corrente elétrica e tensão elétrica, respectivamente. Tais medidores devem ser ligados adequadamente para não causar danos aos medidores e à instalação elétrica a qual foram conectados, uma vez que o amperímetro possui resistência elétrica muito pequena ( R ~0 ) e o voltímetro, muito alta ( R ~ ∞).
Na leitura da corrente elétrica da geladeira e da tensão elétrica da TV, qual circuito apresenta a utilização correta desses medidores elétricos?
Nas figuras, leia-se: G – geladeira, T – TV, L – lâmpada, A – amperímetro e V – voltímetro.

Um jovem estudante é solicitado pela mãe para solucionar um problema de sua loja onde, diversas vezes ao dia, adentram clientes. Pelo fato de a porta da loja ser muito silenciosa, a mulher constantemente não percebe a chegada dos clientes e se assusta quando estes a chamam.
Para resolver o problema de sua mãe, o estudante sugere a criação de um sistema elétrico no qual acopla um ímã à parte superior da porta com o polo norte voltado para cima e, na parede logo acima, coloca um sistema de espiras fixado ligado a uma campainha, como representado esquematicamente na figura a seguir.


Considere os pontos A e B nas extremidades da campainha.
Como funciona a campainha quando a porta é aberta, se inicialmente o ímã se encontra exatamente abaixo das espiras? 

Do ponto de vista termodinâmico, a transferência de calor do Sol até a Terra pode ser classificada como