Questões Militares

Um garoto, que se encontra em repouso, faz girar, com velocidade constante, uma pedra de massa m presa a um fio ideal. Descrevendo uma trajetória circular de raio R num plano vertical, essa pedra dá diversas voltas, até que, em um dado instante, o fio arrebenta e ela é lançada horizontalmente, conforme ilustra a figura a seguir.

Sujeita apenas à aceleração da gravidade g, a pedra passou, então, a descrever uma trajetória parabólica, percorrendo uma distância horizontal x equivalente a 4R.

A tração experimentada pelo fio toda vez que a pedra passava pelo ponto onde ele se rompeu era igual a

Duas partículas, A e B, que executam movimentos retilíneos uniformemente variados, se encontram em t = 0 na mesma posição. Suas velocidades, a partir desse instante, são representadas pelo gráfico abaixo.

As acelerações experimentadas por A e B têm o mesmo módulo de 0,2 m/s² . Com base nesses dados, é correto afirmar que essas partículas se encontrarão novamente no instante

Dois automóveis A e B encontram-se estacionados paralelamente ao marco zero de uma estrada. Em um dado instante, o automóvel A parte, movimentando-se com velocidade escalar constante v_A = 80 km/h. Depois de certo intervalo de tempo, ∆t, o automóvel B parte no encalço de A com velocidade escalar constante v_B = 100 km/h. Após 2 h de viagem, o motorista de A verifica que B se encontra 10 km atrás e conclui que o intervalo ∆t, em que o motorista B ainda permaneceu estacionado, em horas, é igual a

Um turista, passeando de bugre pelas areias de uma praia em Natal – RN, percorre uma trajetória triangular, que pode ser dividida em três trechos, conforme a figura abaixo.

Os trechos B e C possuem o mesmo comprimento, mas as velocidades médias desenvolvidas nos trechos A, B e C foram, respectivamente, v, 2v e v.

A velocidade escalar média desenvolvida pelo turista para percorrer toda a trajetória triangular vale

Na região próxima a uma bobina percorrida por corrente elétrica contínua, existe um campo de indução magnética , simétrico ao seu eixo (eixo x), cuja magnitude diminui com o aumento do módulo da abscissa x, como mostrado na figura abaixo.

Uma partícula de carga negativa é lançada em x = x₀ com uma velocidade , formando um ângulo θ com o sentido positivo do eixo x.

O módulo da velocidade descrita por essa partícula, devido somente à ação desse campo magnético, em função da posição x, é melhor representado pelo gráfico

Um gerador homopolar consiste de um disco metálico que é posto a girar com velocidade angular constante em um campo magnético uniforme, cuja ação é extensiva a toda a área do disco, conforme ilustrado na figura abaixo.

Ao conectar, entre a borda do disco e o eixo metálico de rotação, uma lâmpada L cuja resistência elétrica tem comportamento ôhmico, a potência dissipada no seu filamento, em função do tempo, é melhor representada pelo gráfico

No circuito esquematizado abaixo, C₁ e C₂ são capacitores de placas paralelas, a ar, sendo que C₂ pode ter sua capacitância alterada por meio da inclinação de sua armadura A, que é articulada no ponto P.

Estando os capacitores completamente carregados, desliga-se a chave Ch e inclina-se a armadura A sem deixá-la aproximar muito de B. Nessas condições, a ddp nos terminais de C₁ e C₂, respectivamente,

Dados: velocidade da luz no vácuo c = 3,0⋅10⁸ m/s

            constante de Planck h = 6,6⋅10^-34 J⋅s = 4,1⋅10^-15 eV⋅s

            carga elementar e = 1,6⋅10^-19 C

No circuito elétrico esquematizado abaixo, a leitura no amperímetro A não se altera quando as chaves C₁ e C₂ são simultaneamente fechadas. 

                         

Considerando que a fonte de tensão ε, o amperímetro e os fios de ligação são ideais e os resistores ôhmicos, o valor de R é igual a  

Uma partícula de massa m e carga elétrica negativa gira em órbita circular com velocidade escalar constante de módulo igual a v, próxima a uma carga elétrica positiva fixa, conforme ilustra a figura abaixo.

Desprezando a interação gravitacional entre as partículas e adotando a energia potencial elétrica nula quando elas estão infinitamente afastadas, é correto afirmar que a energia deste sistema é igual a

Num local onde a aceleração da gravidade é constante, um corpo de massa m, com dimensões desprezíveis, é posto a oscilar, unido a uma mola ideal de constante elástica k, em um plano fixo e inclinado de um ângulo θ, como mostra a figura abaixo.

Nessas condições, o sistema massa-mola executa um movimento harmônico simples de período T.

Colocando-se o mesmo sistema massa-mola para oscilar na vertical, também em movimento harmônico simples, o seu novo período passa a ser T’.

Nessas condições, a razão T’/T é

A figura abaixo mostra uma face de um arranjo cúbico, montado com duas partes geometricamente iguais. A parte 1 é totalmente preenchida com um líquido de índice de refração n₁ e a parte 2 é um bloco maciço de um material transparente com índice de refração n₂.

Neste arranjo, um raio de luz monocromático, saindo do ponto P, chega ao ponto C sem sofrer desvio de sua direção inicial.

Retirando-se o líquido n₁ e preenchendo-se completamente a parte 1 com um outro líquido de índice de refração n₃, tem-se que o mesmo raio, saindo do ponto P, chega integralmente ao ponto D.

Considere que todos os meios sejam homogêneos, transparentes e isotrópicos, e que a interface entre eles forme um dióptro perfeitamente plano.

Nessas condições, é correto afirmar que o índice de refração n₃ pode ser igual a

Dois termômetros idênticos, cuja substância termométrica é o álcool etílico, um deles graduado na escala Celsius e o outro graduado na escala Fahrenheit, estão sendo usados simultaneamente por um aluno para medir a temperatura de um mesmo sistema físico no laboratório de sua escola. Nessas condições, pode-se afirmar corretamente que

No gráfico a seguir, está representado o comprimento L de duas barras A e B em função da temperatura θ.

Sabendo-se que as retas que representam os comprimentos da barra A e da barra B são paralelas, pode-se afirmar que a razão entre o coeficiente de dilatação linear da barra A e o da barra B é

Em um local onde a aceleração da gravidade vale g, uma partícula move-se sem atrito sobre uma pista circular que, por sua vez, possui uma inclinação θ. Essa partícula está presa a um poste central, por meio de um fio ideal de comprimento l que, através de uma articulação, pode girar livremente em torno do poste. O fio é mantido paralelo à superfície da pista, conforme figura abaixo.

Ao girar com uma determinada velocidade constante, a partícula fica “flutuando” sobre a superfície inclinada da pista, ou seja, a partícula fica na iminência de perder o contato com a pista e, além disso, descreve uma trajetória circular com centro em C, também indicado na figura.

Nessas condições, a velocidade linear da partícula deve ser igual a

Uma esfera homogênea, rígida, de densidade µ₁ e de volume V se encontra apoiada e em equilíbrio na superfície inferior de um recipiente, como mostra a figura 1. Nesta situação a superfície inferior exerce uma força N₁ sobre a esfera.

A partir dessa condição, o recipiente vai sendo preenchido lentamente por um líquido de densidade µ, de tal forma que esse líquido esteja sempre em equilíbrio hidrostático. Num determinado momento, a situação de equilíbrio do sistema, no qual a esfera apresenta metade de seu volume submerso, é mostrada na figura 2.

Quando o recipiente é totalmente preenchido pelo líquido, o sistema líquido-esfera se encontra em uma nova condição de equilíbrio com a esfera apoiada na superfície superior do recipiente (figura 3), que exerce uma força de reação normal N₂ sobre a esfera.

Nessas condições, a razão é dada por

Duas partículas, a e b, que se movimentam ao longo de um mesmo trecho retilíneo tem as suas posições (S) dadas em função do tempo (t), conforme o gráfico abaixo.

O arco de parábola que representa o movimento da partícula b e o segmento de reta que representa o movimento de a tangenciam-se em t = 3 s. Sendo a velocidade inicial da partícula b de 8 m/s, o espaço percorrido pela partícula a do instante t = 0 até o instante t = 4 s, em metros, vale

A figura 1 abaixo apresenta um sistema formado por dois pares de polias coaxiais, AB e CD, acoplados por meio de uma correia ideal e inextensível e que não desliza sobre as polias C e B, tendo respectivamente raios R_A = 1 m, R_B = 2 m , R_C = 10 m e R_D = 0,5 m.

A polia A tem a forma de um cilindro no qual está enrolado um fio ideal e inextensível de comprimento L = 10π m em uma única camada, como mostra a figura 2.

Num dado momento, a partir do repouso, o fio é puxado pela ponta P, por uma força constante que imprime uma aceleração linear a, também constante, na periferia da polia A, até que o fio se solte por completo desta polia. A partir desse momento, a polia C gira até parar após n voltas, sob a ação de uma aceleração angular constante de tal forma que o gráfico da velocidade angular da polia D em função do tempo é apresentado na figura 3.

Nessas condições, o número total de voltas dadas pela polia A até parar e o módulo da aceleração a, em m/s² , são, respectivamente,

Dados: velocidade da luz no vácuo c = 3,0⋅10⁸ m/s

constante de Planck h = 6,6⋅10^-34 J⋅s = 4,1⋅10^-15 eV⋅s

carga elementar e = 1,6⋅10^-19 C

Sejam três vetores . Os módulos dos vetores e são, respectivamente, 6u e 8u. O módulo do vetor vale 10u, já o módulo do vetor é nulo.

Sendo o vetor , tem-se que o módulo de é igual a

A figura a seguir mostra um ímã oscilando próximo a uma espira circular, constituída de material condutor, ligada a uma lâmpada.

A resistência elétrica do conjunto espira, fios de ligação e lâmpada é igual a R e o ímã oscila em MHS com período igual a T. Nessas condições, o número de elétrons que atravessa o filamento da lâmpada, durante cada aproximação do ímã

Uma partícula de massa m e carga elétrica negativa de módulo igual a q é lançada com velocidade , na direção y, numa região onde atuam, na direção z, um campo elétrico e o campo gravitacional e, na direção x, um campo magnético , todos uniformes e constantes, conforme esquematizado na figura abaixo.

Sendo retilínea a trajetória dessa partícula, nessa região, e os eixos x, y e z perpendiculares entre si, pode-se afirmar que o gráfico que melhor representa a sua velocidade v em função do tempo t é