Questões Militares de Física - Dinâmica

Nos parques de diversões, existem vários brinquedos que “desafiam a gravidade”, realizando loopings contidos em um plano vertical sem que os carros percam o contato com os trilhos e façam as manobras com toda segurança. Para tanto, é fundamental que a construção desses brinquedos leve em conta o desnível entre o ponto de partida dos veículos e o ponto mais alto do looping.
A figura representa o trecho de uma montanha russa em que um carrinho deverá percorrer o trilho, sem sofrer a ação de atritos ou da resistência do ar. O trilho está contido em um plano vertical e o looping circular tem raio R. 



(Desenho ilustrativo fora de escala) Fonte: Tópicos de Física – v.1 (página 345)

Se o carrinho partir do repouso do ponto A, é CORRETO afirmar que a relação entre o menor desnível h entre os pontos A e B e o raio R do looping para que ela consiga descrever toda a trajetória sem perder o contato com o trilho será de: 

Entre as situações ilustradas na figura precedente, aquelas cujo trabalho é nulo são 

    A figura anterior representa um objeto de peso P, em repouso em relação ao helicóptero, sendo transportado em equilíbrio estável e sustentado por um bombeiro, por meio de um sistema de polias, com uma força F. Considere que, nesse sistema, o atrito, o momento de inércia das polias e as massas das cordas e das polias sejam desprezíveis.

Nesse caso hipotético, a relação entre a força F aplicada pelo bombeiro e o peso P do objeto, em módulo, satisfaz a relação 

Um cilindro, com um êmbolo livre, e base de área 20 cm², contém um gás ideal à pressão de 1 atm e temperatura de 300 K. Uma fonte térmica fornece calor ao gás elevando a sua temperatura e fazendo com que o êmbolo seja empurrado para cima. Após um tempo, quando o gás já se encontra a uma temperatura de 375 K, uma pessoa aplica uma força F para baixo, a fim de manter o êmbolo em sua posição inicial:


Neste caso, a força que a pessoa necessita fazer é igual a: 

Uma chapa maciça e homogênea de zinco foi usada para construção determinada peça com as seguintes dimensões:


A peça, que sofre a ação da força peso, deverá ser equilibrada por uma única força F aplicada verticalmente para cima em direção paralela ao seu plano de modo que não rotacione. Sendo assim, a força F deverá ser aplicada à esquerda do ponto C a uma distância de, aproximadamente: