Questões Militares
Sobre cinemática em física
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Na questão de Física, quando necessário, utilize:
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• condutividade térmica do vidro: K = 0,8 W/(m·K)
• 1 atm = 1,0·105 N/m2
• constante universal dos gases: R = 8,0 J/(mol·K)
• 1 L = 1 dm3
• 1 cal = 4 J
• calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)
• velocidade da luz no vácuo: c = 3 x 108 m/s
• constante de Planck: h = 6,6 x 10-34 J∙s
• carga elementar (e) = 1,6 x 10-19 C
• 1 Å = 10-10 m
Um projétil de massa 2m é disparado horizontalmente com velocidade de módulo v, conforme indica a Figura 1, e se movimenta com essa velocidade até que colide com um pêndulo simples, de comprimento L e massa m, inicialmente em repouso, em uma colisão perfeitamente elástica.
Considere que o projétil tenha sido lançado de uma distância muito próxima do pêndulo e que, após a colisão, esse pêndulo passe a oscilar em movimento harmônico simples, como indica a Figura 2, com amplitude A.
Desprezando a ação de forças dissipativas, o período de
oscilação desse pêndulo, logo após a colisão, é dado por
Em sua primeira volta, o candidato percorre os trechos semicirculares com velocidade constante v e os trechos retilíneos com velocidade constante 3/2 v. Além disso, sua velocidade escalar média, nessa primeira volta, foi igual a 6/5 v . Nessas condições, o trecho retilíneo L dessa pista tem comprimento, em m, igual a
Texto 1A3-I
Viaturas de bombeiros são adaptadas com equipamentos que permitem um trabalho eficiente, particularmente a tarefa de resgate. Uma escada rígida de comprimento L é unida ao ponto A, que permite tanto um travamento da posição do cesto, situado na ponta da escada, quanto um giro livre, sem atrito, até a posição horizontal. Na ponta da escada, representada por B, o cesto, de peso P, é elevado a uma altura h em relação à posição inicial. Para elevar a gaiola até h, um motor gira a escada em torno de A, em 2 segundos, com uma velocidade angular constante até o ângulo α e, então, trava a posição, atingindo-se equilíbrio estático. Considere que a força da gravidade local seja representada por g.
O tempo, em segundos, que o carro leva para ultrapassar o
caminhão (ponto A chegar à mesma posição do ponto B, em
relação ao referencial x) é igual a 
Podemos afirmar, corretamente, que o móvel executa um movimento retilíneo ____________________________________ .
de módulo igual
a 20 m/s, conforme a figura. Desprezando a resistência do ar e
considerando o módulo da aceleração da gravidade no local igual a
10 m/s2
, o valor do cosseno de α igual a 0,8 e o valor do seno de α igual a 0,6, qual, respectivamente, o valor da altura máxima (hmax),
em m, atingida pela esfera e qual o valor da energia cinética, em J,
nessa altura máxima? 
A velocidade média da motocicleta, em m/s, no intervalo de tempo compreendido entre t = 0 e t = 12 s, é igual a:
Uma mola de massa desprezível e de constante elástica k = 100 N/m tem um tamanho natural de 1 m e é comprimida para que se acomode num espaço de 60 cm entre duas caixas de massas 1 kg e 2 kg. O piso horizontal não tem atrito, e o sistema é mantido em repouso por um agente externo não representado na figura.
Assim que o sistema é liberado, a mola se expande e empurra as caixas até atingir novamente seu tamanho natural momento em que o contato entre os três objetos é perdido. A partir desse instante, a caixa de massa 1 kg segue com velocidade constante de módulo:
Nas questões de Física, quando necessário, use:
• massa atômica do hidrogênio: mH = 1,67⋅10 –27 kg
• massa atômica do hélio: mHe = 6,65⋅10 –27 kg
• velocidade da luz no vácuo: c = 3⋅10 8 m/s
• constante de Planck: h = 6⋅10 –34 J⋅s
• 1 eV = 1,6⋅10 –19 J
• constante eletrostática do vácuo: k0 = 9,0⋅10 9 N⋅m 2 / C2
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = √1/2
• cos 45º = sen 45º = √2/2
Numa partida de vôlei, certo atleta dá um mergulho na quadra, a uma distância x = 2,5 m da rede, defendendo um ataque adversário, conforme figura a seguir.
Após essa defesa, considere que a bola é lançada de uma altura desprezível em relação ao chão, de forma que sua velocidade faz um ângulo de 45º com a direção horizontal. Ao longo de sua trajetória, essa bola toca a fita da rede caindo, posteriormente, do outro lado da quadra. Imediatamente antes e imediatamente após tocar a fita, a velocidade da bola tem direção horizontal. A distância x' , onde a bola cai na quadra, é igual à metade da altura h da fita.
Despreze a resistência do ar e considere a bola uma
partícula de massa 200 g, cujo movimento se dá no plano
da figura. O módulo do impulso, aplicado pela fita sobre a
bola, em N⋅s, vale
Na questão de Física, quando necessário, use:
• massa atômica do hidrogênio: mH = 1,67⋅10 –27 kg
• massa atômica do hélio: mHe = 6,65 ⋅10 –27 kg
• velocidade da luz no vácuo: c = 3 ⋅10 8 m/s
• constante de Planck: h = 6 ⋅10 –34 J⋅s
• 1 eV = 1,6 ⋅10 –19 J
• constante eletrostática do vácuo: k0 = 9,0 ⋅10 9 N⋅m 2 / C2
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• cos 45º = sen 45º = √2/2
Duas partículas idênticas, A e B, se movimentam ao longo de uma mesma trajetória x, sendo suas posições, em função do tempo, dadas por xA = 2t e xB = 4 + t, respectivamente, com x em metros e t em segundos. Em determinado instante, as partículas, que formam um sistema isolado, sofrem uma colisão parcialmente elástica, com coeficiente de restituição e = 0,5.
Nessas condições e desprezando o deslocamento dessas partículas durante a colisão, quando a partícula A estiver na posição 28 m, a partícula B estará na posição, em m,
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