Questões Militares Para oficial do quadro complementar

As linhas horizontais indicadas na figura representam os níveis de energia de um elétron de um átomo de hidrogênio e as setas verticais, numeradas de I a III, possíveis transições que podem ocorrer entre esses níveis quando o átomo emite um fóton de comprimento de onda λ.

Está de acordo com a teoria quântica a seguinte relação:

Em um experimento, faz-se incidir luz de comprimento de onda λ = 4,0 × 10^–8 m sobre uma placa metálica de sódio e observa-se a ocorrência do efeito fotoelétrico. O gráfico representa a energia cinética máxima adquirida por um fotoelétron emitido por uma placa de sódio, em função da frequência da luz incidente sobre ela.
Adotando o valor h = 4,0 × 10^–15 eV × s para a constante de Planck e c = 3,0 × 10⁸ m/s, o valor da energia cinética máxima adquirida por um fotoelétron emitido pela placa de sódio, nesse experimento, é de

Considere uma estrela hipotética que tenha, hoje, massa de 14,4 × 10³⁰ kg e que dissipe energia com uma potência constante de 2,7 × 10²⁸ W. Considerando c = 3 × 10⁸ m/s, que 1 ano = 3,2 × 10⁷ s e a equivalência massa-energia proposta pela teoria da relatividade, é correto estimar que essa estrela ainda poderia viver por

Gliese 832c – O exoplaneta potencialmente habitável mais próximo da Terra
    Esse exoplaneta está a somente 16 anos-luz de distância da Terra, o que faz com que o sistema planetário da estrela Gliese 832c seja atualmente o sistema mais próximo da Terra que abriga um planeta que pode potencialmente suportar a vida. (https://spacetoday.com.br. Adaptado)
Considere que, em um futuro distante, seja possível uma viagem interplanetária até Gliese 832c. Admita que dois irmãos gêmeos univitelinos, João e José, vivem na Terra e que João precise fazer uma viagem interplanetária até esse exoplaneta, enquanto José permanece na Terra. Considere, também, que a espaçonave utilizada por João mantenha, na ida e na volta, uma velocidade constante v = 0,8 × c, em que c é a velocidade da luz, no vácuo.
Adote, nesse caso, o fator de Lorentz  , desconsidere os intervalos de tempo de aceleração e desaceleração da espaçonave e o intervalo de tempo de permanência de João no exoplaneta. Dessa forma, devido a efeitos relativísticos, quando João retornar à Terra, ele estará, em relação ao José,

A figura 1 representa as franjas claras e escuras formadas sobre um anteparo quando luz monocromática de comprimento de onda λ, proveniente de uma fonte pontual, atravessa uma estreita fenda de largura b = 0,10 mm existente em um obstáculo colocado paralelamente ao anteparo e a uma distância d = 2,0 m dele.

O gráfico da figura 2 mostra a intensidade luminosa no anteparo em função da posição, representada pelo ângulo θ, que indica as posições onde ocorrem interferências destrutivas máximas.

Sabendo que o ângulo θ para o qual ocorre a primeira região escura é tal que senθ=λ/b , que a largura do claro de maior intensidade no anteparo é L = 48 mm, e adotando sen0,69º = tg0,69º = 0,012, o comprimento de onda da luz incidente sobre a fenda é

Uma vela acesa foi colocada parada, verticalmente, a 4 m de distância de uma parede também vertical. Na região entre a vela e a parede existem duas posições onde se pode fixar uma lente convergente gaussiana, de distância focal 0,75 m, de modo que sejam projetadas sobre a parede imagens nítidas da chama dessa vela. Essas posições estão indicadas na figura e nomeadas como Posição 1, a uma distância x₁ da vela, e Posição 2, distante x₂ da vela.

É correto afirmar que a relação x₁/x₂ é igual a:

Um raio de luz monocromático propaga-se por um meio homogêneo A, incide sobre a superfície S que separa esse meio de outro meio homogêneo B e passa a se propagar pelo meio B, conforme a figura. Os ângulos θ₁ e θ₂ são, respectivamente, os ângulos de incidência e de refração, nesse processo.

A gráfico que representa como o senθ₁ varia em função do senθ₂ é:

O circuito da figura é constituído por sete capacitores que são interligados com fios e conexões de resistência desprezível.

A capacitância equivalente entre os pontos A e B desse circuito é

Uma fita metálica de 1,5 cm de largura está imersa em uma região onde atua um campo magnético uniforme de intensidade 0,4 T na direção e sentido do eixo y indicado na figura. Ao se fazer passar pela fita uma corrente elétrica na direção do eixo x, se estabelece uma diferença de potencial constante de 0,9 µV entre as regiões inferior e superior, e os elétrons dessa corrente, sujeitos às forças elétrica e magnética, agora atravessam a fita com velocidade constante , sem sofrer desvio.

O módulo da velocidade dos elétrons, na direção do eixo x, é

No circuito representado na figura, todos os resistores são ôhmicos. O gerador, o amperímetro e o voltímetro são ideais. Os fios de ligação e as conexões utilizadas têm resistência desprezível.

Sabendo que a leitura no amperímetro é 1,2 A, a leitura no voltímetro é

O gráfico representa a intensidade do campo elétrico (E) criado por uma esfera maciça isolante de raio R, uniformemente carregada, em função da distância ao seu centro (r), para valores de r < R.



Adotando o valor  para a constante eletrostática e π = 3, o valor da densidade volumétrica de cargas dessa esfera é: 

Uma máquina a vapor opera em ciclos retirando energia térmica de uma caldeira, transformando parte em trabalho mecânico e liberando a energia térmica não aproveitada no ar atmosférico. A cada ciclo, essa máquina recebe da caldeira 2000 J de energia térmica. Se essa máquina operasse segundo o ciclo de Carnot de forma que a expansão isotérmica ocorresse a 227 ºC e a compressão isotérmica a 27 ºC, o trabalho mecânico realizado por ela, em cada ciclo, seria de

Um pistão de massa desprezível ligado a uma mola ideal relaxada, de constante elástica k = 2000 N/m, fecha um cilindro de área de secção transversal S = 0,01 m² que contém 10 L de determinado gás ideal a uma pressão de 1 atm, a uma temperatura de 27 ºC. Quando o sistema é aquecido a 327 ºC, o pistão, empurrado pelo gás, move-se para cima, comprimindo a mola até uma nova posição de equilíbrio.

Desprezando todos os atritos e considerando 1 atm = 10⁵ Pa, o deslocamento vertical h sofrido pelo pistão até atingir a posição final é de, aproximadamente,

Repetindo a experiência de Torricelli, um estudante mediu a pressão atmosférica em dois locais diferentes. Para isso, utilizou um barômetro de mercúrio constituído por um tubo de vidro de comprimento L aberto em uma de suas extremidades. Porém, ao realizar os experimentos, devido a uma pequena quantidade de ar aprisionado sobre a coluna de mercúrio, o instrumento apresentou leituras erradas. Em um local em que a pressão atmosférica era de 720 mmHg, o barômetro indicou 710 mmHg e, no outro local, onde a pressão atmosférica era de 700 mmHg, ele indicou 695 mmHg.

Considerando o ar como um gás ideal e que nos dois locais as temperaturas ambientes eram iguais e constantes, o comprimento do tubo de vidro utilizado nos experimentos foi

Em um calorímetro ideal e de paredes adiabáticas, existem 600 g de água líquida a 5 ºC. A esse sistema, são acrescentados mais 400 g de água líquida a 10 ºC e 500 g de gelo a – 60 ºC. Adotando o calor específico da água líquida igual a c_L = 1 cal/(g × ºC), o calor específico do gelo igual a c_G = 0,5 cal/(g × ºC) e o calor latente de fusão do gelo igual a L = 80 cal/g, depois de atingido o equilíbrio térmico, dentro do calorímetro haverá

A figura ilustra um sistema de tubos por onde um líquido incompressível, não viscoso e em estado estacionário, flui no sentido de escapar para a atmosfera pela pequena abertura A₂ de área superficial desprezível quando comparada com a área A₁ de 1,0 m² . Há um êmbolo móvel ajustado em A₁ , localizado a 3,30m acima do nível de referência, e que pesa 2000N. A boca de saída, em A₂ , encontra-se a 20 cm acima do nível de referência, e a velocidade com que o líquido sai da boca para o ar é de 8,0 m/s. Considerando a aceleração da gravidade de 10 m/s² , a densidade absoluta do líquido em questão é, em kg/m³ , de

Em alto mar, um barco pesqueiro de 5,0 ton de massa deve retirar uma rede com uma grande carga de peixes. Para tanto, o barco é dotado de uma barra com função de alavanca interfixa, de peso desprezível, cujos braços podem ter seus comprimentos variados para garantir um equilíbrio horizontal. Em uma extremidade da barra, sustenta-se a rede com os peixes fisgados, e, na outra, há um contrapeso de 7,5 ton de massa. Cabos de pesos desprezíveis vão estabelecer um sistema mecânico em equilíbrio como ilustra a figura.

Com a rede carregada e totalmente submersa, verificou-se que a relação entre os comprimentos dos braços da barra era L1/L2=5/2 . Em seguida, com a rede já fora da água, a nova relação entre os comprimentos da barra passou a ser L1/L2=3/2 . A aceleração da gravidade local é de 10 m/s² .
As intensidades do empuxo sobre o barco e sobre a rede carregada de peixes, enquanto totalmente submersa, foram, respectivamente, em 104 newtons,

Um foguete é lançado verticalmente para cima de uma plataforma localizada na superfície da Terra, atingindo uma altitude máxima igual ao quádruplo do raio terrestre. Considerando como m, a massa do foguete, M, a massa da Terra, R, o raio superficial terrestre, G, a constante de gravitação universal, e desprezando qualquer outro agente sobre o foguete que não seja o efeito gravitacional, a velocidade de seu lançamento deve ser obtida da seguinte expressão:

Desde os primórdios da civilização, o ser humano é fascinado pelo estudo da astronomia. Mas, foi durante a segunda metade do século passado que a ousadia de conhecer o universo mais de perto pode ser concretizada. Agora, a meta é alcançar outras galáxias, uma vez que o sistema solar e a via Láctea parecem estar desbravados. Imagine-se uma nave partindo da superfície da Terra, de massa M e raio superficial R, e chegando na superfície de outro corpo celeste esférico de raio superficial igual a décima parte de R. Medidas feitas com a queda livre de um corpo de prova nessa superfície revelam que tal corpo demora 4,0 s para cair livremente de uma altura de 1,6 m. Se a aceleração da gravidade na superfície da Terra é de 10 m/s² , é correto afirmar que a massa desse corpo celeste é, em relação a M,

Uma esfera metálica, maciça, encontra-se em equilíbrio pendurada em uma mola elástica e totalmente imersa em um recipiente contendo um líquido viscoso de densidade absoluta menor que a do metal da esfera. A figura 1 ilustra a situação descrita.

A seguir a esfera é deslocada para baixo por um agente externo e abandonada na posição mostrada na figura 2. A partir daí, ela passa, sem emergir do líquido, a descrever um movimento harmônico