Questões Militares Sobre física

Dois balões meteorológicos são lançados de um helicóptero parado a uma altitude em que a densidade do ar é ρ_o =1,0 kg/m³. Os balões, de pesos desprezíveis quando vazios, estão cheios de ar pressurizado tal que as densidades do ar em seus interiores valem ρ₁ =10 kg/m³ (balão de volume V₁) e ρ₂ = 2,5 kg/m³ (balão de volume V₂). Desprezando a resistência do ar, se a força resultante atuando sobre cada balão tiver o mesmo módulo, a razão V₂/ V₁, entre os volumes dos balões, será igual a

Uma maquina de Carnot tem rendimento médio diurno η_o = 0,6. No período noturno, as fontes quente e fria têm suas temperaturas reduzidas para a metade e para 3/4 da temperatura média diurna, respectivamente. Se o rendimento noturno é η₁, qual a variação percentual, , do rendimento dessa máquina de Carnot?

Analise a figura a seguir.

A figura acima exibe um sistema binário de estrelas, isolado, que é composto por duas estrelas de mesmo tamanho e de mesma massa M. O sistema, estável, gira em torno do seu centro de massa com um período de rotação constante T. Sendo D a distância entre as estrelas e G a constante gravitacional universal, assinale a opção correta.

Analise a figura abaixo.

A figura acima ilustra quatro fontes sonoras pontuais (F₁, F₂, F₃, e F₄). isotrópicas, uniformemente espaçadas de d = 0,2 m, ao longo do eixo x. Um ponto P também é mostrado sobre o eixo x. As fontes estão em fase e emitem ondas sonoras na frequência de 825 Hz, com mesma amplitude A e mesma velocidade de propagação, 330 m/s. Suponha que, quando as ondas se propagam até P, suas amplitudes se mantêm praticamente constantes. Sendo assim a amplitude da onda resultante no ponto P é

Um chuveiro elétrico opera em uma rede elétrica de 220 volts dissipando 7600 J/s de calor em sua resistência. Se esse mesmo chuveiro for conectado a uma rede de 110 volts, a potência dissipada, em J/s, passará a ser de

Analise o gráfico a seguir.

O gráfico acima representa um gás ideal descrevendo um ciclo ABC em um diagrama PxV. Esse ciclo consiste em uma transformação isotérmica seguida de uma transformação isocórica e uma isobárica. Em um diagrama VxT, qual gráfico pode representar o mesmo ciclo ABC?

Analise a figura abaixo.

Imersa numa região onde o campo magnético tem direção vertical e módulo B=6,0T, uma barra condutora de um metro de comprimento, resistência elétrica R=1,0Ω e massa m=0,2 kg desliza sem atrito apoiada sobre trilhos condutores em forma de "U” dispostos horizontalmente, conforme indica a figura acima. Se uma força externa F mantém a velocidade da barra constante e de módulo v=2,0m/s, qual o módulo da força F, em newtons?

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra um sistema formado por duas partículas iguais, A e B, de massas 2,0 kg cada uma, ligadas por uma haste rígida de massa desprezível. O sistema encontra-se inicialmente em repouso, apoiado em uma superfície horizontal (plano xy) sem atrito. Em t = 0, uma força passa a atuar na partícula A e, simultaneamente, uma força passa a atuar na partícula B. Qual o vetor deslocamento, em metros, do centro de massa do sistema de t = 0 a t = 4,0 s?

Analise a figura abaixo

                                      

As cargas pontuais Q₁ = +q_o e Q₂=-q_o estão equidistantes da carga Q₃, que também possui módulo igual a q_o, mas seu sinal é desconhecido. A carga Q₃ está fixada no ponto P sobre o eixo y, conforme indica a figura acima. Considerando D=2,0m e kq_o²=10N.m² (k é a constante eletrostática), qual a expressão do módulo da força elétrica resultante em Q₃, em newtons, e em função de y? 

Analise a figura abaixo. 

                      

A figura acima exibe um bloco de 12 kg que se encontra na horizontal sobre uma plataforma de 3,0 kg. O bloco está preso a uma corda de massa desprezível que passa por uma roldana de massa e atrito desprezíveis fixada na própria plataforma. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre as superfícies de contato (bloco e plataforma) são, respectivamente, 0,3 e 0,2. A plataforma, por sua vez, encontra-se inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. Considere que em um dado instante uma força horizontal  passa a atuar sobre a extremidade livre da corda, conforme indicado na figura. Para que não haja escorregamento entre o bloco e plataforma, o maior valor do módulo da força  aplicada, em newtons, é

Dado: g=10 m/s²

Analise a figura abaixo.

A figura acima ilustra uma haste homogênea OA de comprimento L=5,0m. A extremidade O da haste está presa a um ponto articulado. A extremidade A suspende um bloco de massa m=2,0 kg. Conforme a figura, o sistema é mantido em equilíbrio estático por meio de um fio preso à parede no ponto B. Considerando os fios ideais e sabendo que a força que o fio faz na haste tem módulo T = 15√2 N , assinale a opção que apresenta, respectivamente, a densidade linear de massa da haste, em kg/m e o módulo da componente vertical da força, em newtons, que a haste faz no ponto articulado.

Dado: g = 10 m/s²

Dois navios da Marinha de Guerra, as Fragatas Independência e Rademaker, encontram-se próximos a um farol. A Fragata Independência segue em direção ao norte com velocidade de 15√2 nós e a Fragata Rademaker, em direção ao nordeste com velocidade de 20 nós. Considere que ambas as velocidades foram medidas em relação ao farol. Se na região há uma corrente marítima de 2,0 nós no sentido norte-sul, qual o módulo da velocidade relativa da Fragata Independência, em nós, em relação à Fragata Rademaker?

Analise as figuras a seguir.

As figuras acima mostram dois instantes diferentes, t e t' de um mesmo sistema, imerso no ar ao nível do mar. O sistema é constituído por um cilindro, cuja área da base é de 3,0cm², contendo um gás ideal comprimido por um pistão móvel de massa desprezível. No instante t, a base do cilindro está em contato com uma chama que mantém o gás a uma temperatura T. No instante t', a base do cilindro está em contato com uma chama mais intensa que mantém o gás a uma temperatura 2T, e sobre o pistão encontra-se uma massa M que promove um deslocamento do pistão de 2,0cm para baixo. Qual o valor da massa M, em kg?

Dados: g = 10 m/s²

p_o = 10⁵Pa

Analise as afirmativas abaixo, com relação aos princípios de Mecânica Quântica.

I - A função de onda de uma partícula permite calcular o valor esperado de qualquer grandeza observável.

II - O deslocamento Compton devido ao núcleo é muito maior que o devido ao elétron.

III- A corrente fotoelétrica é diretamente proporcional à frequência da luz incidente.

IV - A função trabalho é uma quantidade que depende apenas do metal considerado.

V - É possível medir simultaneamente, com precisão arbitrária, as três componentes do vetor posição de uma partícula.

Assinale a opção correta.

Observe as figuras 1 e 2, que representam a operação de um ECOBATÍMETRO.

Ecobatímetro é um instrumento usado em navios para medição de profundidades. Uma frente de onda é transmitida a partir de um transmissor ultrassónico, propagando-se até o fundo, onde é refletida de volta até um receptor ultrassónico. Pelo tempo medido de ida e volta da frente de onda, o ecobatímetro determina, por calculo, a profundidade p. Para efeito de aproximação e simplificação, considere o navio parado e a frente de onda se propagando em linha reta, perpendicularmente à superfície de um fundo horizontal e liso, a uma profundidade real de 35m. O ecobatímetro estava calibrado para medir profundidades no mar, entretanto o navio estava ancorado em um rio de água doce. Considere a velocidade média aproximada do ultrassom na água do mar 1500m/s e na água doce 1435m/s. Ao ser realizada a medição de profundidade p, qual será o erro de leitura (profundidade real - profundidade medida) em metros?

Uma garrafa de cobre com 400g de massa, contendo (e em equilíbrio térmico com) uma certa quantidade de água a 20°C, foi posta em contato com anidrido sulfuroso à temperatura de -10°C. Num dado instante, verificou-se que foram vaporizados 640g de anidrido sulfuroso sem alteração de sua temperatura e que foi congelada metade da água inicialmente presente na garrafa. Sendo assim, pode-se afirmar que a massa de água inicialmente existente na garrafa era:
Dados: calor latente de fusão do gelo L_f = 80cal/g, calor latente de vaporização do anidrido sulfuroso L_v = 95cal/g, calor específico do cobre C_Cu = 0,1cal/g°C

Um paraquedista de massa m cai em queda livre. O atrito do ar é do tipo -kv. Quanto tempo, após o início da queda, é decorrido até que o paraquedista atinja 99% da velocidade limite?

Uma onda eletromagnética se propaga no vácuo, e seu campo elétrico é dado por E₀ cos(2π10⁷t -βz) [v/m , rd/s]. Sendo assim, pode-se concluir que o vetor campo magnético B e o módulo do vetor de Poynting médio são dados, respectivamente, por:

Observe as figuras a seguir. 

           

Uma região do espaço, submetida a um campo magnético uniforme B, está separada em dois compartimentos por uma parede de material não magnético, de espessura desprezível, conforme mostram as figuras acima.

No instante t₁ uma carga elétrica é lançada com velocidade V₁ perpendicular a B e paralela à parede, na posição indicada na figura 1. No instante t₂, a carga atinge uma fenda na parede e passa para o compartimento 2, com velocidade v₂, perpendicular à parede. Nesse instante, o campo magnético é substituído por um campo elétrico uniforme E, também perpendicular à parede, mostrado na figura 2.

Decorrido um intervalo de tempo, a carga se choca com um anteparo no instante t₃. O anteparo é paralelo à parede separadora, distante 5cm dela, e tem permissividade dielétrica relativa igual a 1. Sendo assim, pode-se afirmar que o tempo total de percurso da partícula (t₃-t₁) , em segundos, é igual a : 

Observe a figura a seguir.

Um marinheiro observa o fundo do rio pela proa do navio. A distância entre os olhos e a superfície da água é de 15m. Os índices de refração do ar e da água são 1,00 e 1,33, respectivamente. A profundidade real do rio é de 10m. Qual o valor da profundidade virtual que o marinheiro observará?