Questões Militares
Sobre estática - momento da força/equilíbrio e alavancas em física
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Considere que a haste de um regulador tenha comprimento L e que nas suas extremidades sejam aplicadas duas forças horizontais de mesma intensidade F, perpendiculares à haste, conforme a figura 2.

Nessa situação, o torque resultante aplicado pela pessoa sobre a haste do regulador tem intensidade

Na situação de equilíbrio estático, a pressão da coluna de água é inversamente proporcional ao diâmetro D1 e à altura H1.
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
Uma viga homogênea com 3 m de comprimento se encontra em equilíbrio, presa à parede através dos pontos A e B, conforme ilustra a figura seguinte. No ponto A, existe uma articulação, sem atrito, que permite o giro livre da viga. No ponto B, uma mola ideal 1, cuja deformação é x, liga a viga à parede.
Uma carga P está pendurada, através de um fio ideal, na extremidade C da viga e se encontra a uma altura de 2 m em relação à extremidade livre de uma mola ideal 2, verticalmente fixada sobre o piso horizontal, como também pode ser observado na figura.

Em dado instante, corta-se o fio e P cai, sem sofrer resistência do ar, sobre o aparador, de massa desprezível, fazendo com que a mola 2 sofra uma deformação de 40 cm até parar.
Sabendo que sen θ = 0,6, cos θ = 0,8 e que as constantes
elásticas da mola 1 e 2 são iguais, pode-se afirmar que a
deformação x, da mola 1, em cm, antes do fio ser cortado,
era igual a
Em dado instante, corta-se o fio e P cai, sem sofrer resistência do ar, sobre o aparador, de massa desprezível, fazendo com que a mola 2 sofra uma deformação de 40 cm até parar. Sabendo que sen θ = 0,6, cos θ = 0,8 e que as constantes elásticas da mola 1 e 2 são iguais, pode-se afirmar que a deformação x, da mola 1, em cm, antes do fio ser cortado, era igual a
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
Considere uma barra homogênea, retilínea e horizontal fixa
em uma de suas extremidades pelo ponto O, e submetida à
ação de uma força
na outra extremidade, no ponto P,
conforme mostra a Figura 1.

A distância entre os pontos O e P vale x, e a ação da força
gera um torque M na barra, em relação ao ponto de 1
fixação.
Dobrando-se a barra, de acordo com a Figura 2, e
aplicando-se novamente a mesma força
no ponto P, um
novo torque M2 é gerado em relação ao ponto O.

Considere que a barra não possa ser deformada por ação
da força
.
Nestas condições, a razão M1/M2 entre os torques gerados
pela força
, nas duas configurações apresentadas, é
Num mesmo local, foram comparados dois cubos maciços e homogêneos, de dimensões idênticas. Ao serem verificadas suas massas, a uma mesma temperatura ambiente, foi observado que estas eram distintas.
Nesse contexto, considere as seguintes afirmações:
I - Os cubos são feitos de materiais diferentes.
II - Os cubos são feitos de um mesmo material.
III - Ao mergulharmos os cubos num mesmo líquido, é possível que um deles afunde e que o outro flutue.
IV - Ao mergulharmos os cubos num mesmo líquido, um deles irá afundar e o outro flutuar.
Com relação às afirmações apresentadas, podemos afirmar que:
Carlos, professor de Física, procurou, em uma de suas aulas, discutir com seus alunos a facilidade de girar uma porca, com auxílio de uma chave, conforme a figura a seguir. Explicou, então, aos alunos que, para que as forças F1 e F2 , de instensidades distintas, possibilitem à porca, a mesma facilidade de girar em torno do seu eixo, o valor da intensidade de F2 deverá ser:

Um ponto material está sujeito simultaneamente a ação de
duas forças perpendiculares de intensidades F1 e F2, conforme
mostrado na figura a seguir. O ângulo θ tem valor igual a 30° e a
força
tem intensidade igual a 7 N. Portanto, a força resultante
tem intensidade, em N, igual a _____.

Um objeto de massa m = 10 kg está suspenso por dois cabos que exercem trações T 1 e T 2 de mesma intensidade T, de modo que |T 1| = |T 2| = T. As trações exercidas pelos cabos estão dispostas conforme mostra a figura ao lado, fazendo um ângulo de 30º com a direção horizontal. O objeto está em equilíbrio estático e sujeito à atração gravitacional da Terra. Nesse local, a aceleração gravitacional é g = 10 m/s2 . As medições no local são executadas por um observador inercial. Sabe-se que sen 30º = cos 60º = 1/2 , e que sen 60º = cos 30º = √3/2 . Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do módulo da tração exercida por cada cabo.
No sistema representado na figura a seguir, tem-se dois corpos A e B, sendo que o corpo A tem massa igual a 10 kg e o sistema está em equilíbrio estático. Esse sistema é composto por cordas ideais (massas desprezíveis e inextensíveis), além disso, na corda 2 tem-se uma tração de intensidade igual a 300 N.

Admitindo a aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s2
,
determine, respectivamente, em kg, a massa do corpo B e, em N, o
valor da intensidade da tração na corda 4, que prende o corpo B ao
corpo A.
Analise a figura abaixo.

A figura representa o perfil de um plano inclinado de um
ângulo θ no qual estão fixas duas polias ideais de modo
que o trecho de fio 1 é horizontal e o trecho de fio 2 é
paralelo ao plano inclinado. Os fios são ideais e os atritos
são desprezíveis. Sabendo-se que os blocos A e B têm o
mesmo peso P, qual deve ser o peso do bloco C para que
o sistema permaneça em equilíbrio?
Uma esfera homogênea de massa m, considerada um ponto material, é colocada perfeitamente na extremidade A de uma barra, também homogênea, de peso igual a 20N e comprimento de 80cm. Sendo que do ponto O até a extremidade B tem-se 60cm. Qual deve ser o valor, em kg, da massa m da esfera para que a barra seja mantida na horizontal e em equilíbrio estático? Adote o modulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 .

Dados: sen 30° = cos 60° = 1/2
cos 30° = sen 60° = √3/2

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra a seção reta longitudinal de uma caçamba rígida preenchida com troncos de madeira e apoiada sobre o plano inclinado de θ° por meio de pés retangulares transversais distantes D=3,0m um do outro. O equilíbrio estático da caçamba é mantido utilizando vários calços fixos. Considere o centro de massa CM distante h=1,0m do plano inclinado e equidistante dos pontos A e B nos quais estão aplicadas as resultantes das forças de contato, sendo A, B e CM pertencentes ao mesmo plano perpendicular ao plano inclinado. Desprezando o atrito, na iminência de a caçamba tombar (reação normal NB=0), a tangente do ângulo θ vale:
π = 3,14;
Aceleração da gravidade =10 m/s2.
Pressão atmosférica no nível do mar = 1,01 x 105 Pa
1 cal = 4,2 J.
Calor específico da água = 1 cal/g.K.
Calor específico do gelo = 0,5 cal/g.K.
Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.
Constante dos gases ideais = 8,31 J/mol.K.
Constante de Coulomb = 9,0 x 109 N m2/C2.
A barra indicada na figura, presa de forma articulada
ao teto, é composta por dois segmentos. O primeiro
segmento
possui 4 kg de massa e 10 m de
comprimento. Já o segundo
possui 2 kg de massa
e 2 m de comprimento. Sobre a extremidade da barra,
atua uma força horizontal para a direita, com
intensidade de 35 N. Se a barra está em repouso, a
tangente do ângulo θ que ela faz com a vertical vale

Na questão de Física, quando necessário, use:
• Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2 ;
• Calor específico da água: c = 1,0 cal/g ºC;
• sen 45° = cos 45° = √2 /2.
Um armário, cujas dimensões estão indicadas na figura abaixo, está em repouso sobre um assoalho plano e horizontal.
Uma pessoa aplica uma força
constante e horizontal,
cuja linha de ação e o centro de massa (CM) do armário
estão num mesmo plano vertical. Sendo o coeficiente de
atrito estático entre o assoalho e o piso do armário igual a
µ e estando o armário na iminência de escorregar, a altura
máxima H na qual a pessoa poderá aplicar a força para que
a base do armário continue completamente em contato com
o assoalho é
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Constante da gravitação universal G = 7 x 10-11 m3/kg.s2. Aceleraçao da gravidade g = 10 m /s2. Velocidade do som no ar = 340 m/s. Raio da Terra R = 6400 km. Constante dos gases R = 8,3 J/mol.K. Indice adiabatico do ar y = CP/CV = 1,4. Massa molecular do ar Mar = 0,029 kg/mol. Permeabilidade magnetica do vacuo μ0 = 4π x 10-7 N/A2.
Pressão atmosferica 1,0 atm = 100 kPa. Massa específica da agua = 1 ,0 g/cm3
Sobre uma prancha horizontal de massa desprezível e apoiada no centro, dois discos, de massas mA e mB, respectivamente, rolam com as respectivas velocidades vA e vB, constantes, em direção ao centro, do qual distam LA e LB, conforme a figura. Com o sistema em equilíbrio antes que os discos colidam, a razão vA/vB e dada por

Uma barra de 6 m de comprimento e de massa desprezível
é montada sobre um ponto de apoio (O), conforme pode ser visto
na figura. Um recipiente cúbico de paredes finas e de massa
desprezível com 20 cm de aresta é completamente cheio de água
e, em seguida, é colocado preso a um fio na outra extremidade.
A intensidade da força
, em N, aplicada na extremidade da
barra para manter em equilíbrio todo o conjunto (barra, recipiente
cúbico e ponto de apoio) é
Adote:
1) o módulo da aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s2 ;
2) densidade da água igual a 1,0 g/cm3 ; e
3) o fio, que prende o recipiente cúbico, ideal e de massa desprezível.
