AFA/016/017


Academia da Força Aérea (AFA) é um estabelecimento de ensino em nível superior da Força Aérea Brasileira, situado em Pirassununga, Estado de São Paulo e reconhecido pelo Ministério da Educação.

Integra o sistema de formação e aperfeiçoamento de pessoal do Comando da Aeronáutica (COMAER)e está subordinada ao Departamento de Ensino (DEPENS) da Força Aérea Brasileira (FAB.

Tem como finalidade a formação de oficiais da ativa para os quadros de aviadores, intendentes e de infantaria da FAB.

É considerada uma das três melhores escolas de formação de pilotos militares do mundo e forma não apenas pilotos militares para a Força Aérea Brasileira, como também para Forças Aéreas de países da América Latina, África, Ásia e Europa, mediante acordos internacionais de cooperação.

O ingresso na AFA ocorre mediante a aprovação em concursos públicos anuais de admissão, de âmbito nacional. As informações sobre esses concursos estão disponíveis em todas as organizações do Comando da Aeronáutica.

Atualmente, a Academia forma cadetes dos seguintes cursos:

      Curso de Formação de Oficiais de Infantaria da Aeronáutica (CFOINF)

       Curso de Formação de Oficiais Aviadores (CFOAV)

      Curso de Formação de Oficiais Intendentes (CFOINT).

Além disso, todos os cadetes da Academia, ao final do curso, recebem o título de bacharéis em Administração, com ênfase em  Administração Pública.



Nas questões de Física, quando necessário, use aceleração da gravidade: g = 10 m/s2; sen30o = ; cos30o = 2.



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Dois pequenos corpos A e B são ligados a uma haste rígida através de fios ideais de comprimentos ℓA e ℓB, respectivamente, conforme figura a seguir.

A e B giram em sincronia com a haste, com velocidades escalares constantes vA e vB, e fazem com a direção horizontal ângulos θA e θB, respectivamente.

Considerando ℓA = 4ℓB, a razão, vA/vB em função de θA e θB, é igual a


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Duas fontes sonoras 1 e 2, de massas desprezíveis, que emitem sons, respectivamente, de frequências f1 = 570 Hz e f2 = 390 Hz são colocadas em um sistema, em repouso, constituído por dois blocos, A e B, unidos por um fio ideal e inextensível, de tal forma que uma mola ideal se encontra comprimida entre eles, como mostra a figura abaixo.

A fonte sonora 1 está acoplada ao bloco A, de massa 2m, e a fonte sonora 2 ao bloco B, de massa m. Um observador O, estacionário em relação ao solo, dispara um mecanismo que rompe o fio.

Os blocos passam, então, a se mover, separados da mola, com velocidades constantes em relação ao solo, sendo que a velocidade do bloco B é de 80 m/s.

Considere que não existam forças dissipativas, que a velocidade do som no local é constante e igual a 340 m/s, que o ar se encontra em repouso em relação ao solo.

Nessas condições, a razão entre as frequências sonoras percebidas pelo observador, devido ao movimento das fontes 2 e 1, respectivamente, é


Resolução comentada das questões de Física da

AFA 2016/2017


01- Quando a corda atinge a tensão máxima no ponto A (figura), a ela se rompe e a partícula com velocidade VA sai pela tangente e executa um lançamento horizontal com velocidade VA, com trajetória parabólica até atingir o solo percorrendo a distância horizontal 4R e vertical 2R.

Decompõe-se o movimento horizontal em duas parcelas:

 Segundo o eixo Y    trata-se de um movimento uniformemente variado com velocidade inicial  Voy = 0, ou seja, é uma queda livre com o corpo abandonado da origem, sujeito

apenas à aceleração da gravidade, de intensidade g, direção vertical e sentido para baixo. 

Equações:

S = So + Vo.t + at2/2    Y= 0 + 0.t + gt2/2   Y = g.t2/2

Vy = Voy + a.t    Vy= 0 + g.t   Vy = g.t

Na vertical, a partícula em queda livre, sai do ponto A com Vo = 0 e percorre a distância vertical Y =

2R até chegar ao solo e demora um tempo t, tal que Y = g.t2/2 2R = g. t2 = t = 2

(tempo de queda na vertical que é o mesmo tempo que a partícula demora para percorrer a distância d = 4R na horizontal)


 Segundo o eixo X   trata-se de um movimento horizontal uniforme com velocidade constante de intensidade VA , que é a velocidade de lançamento    S = So + V.t    X= 0 + VA.t    X = VA.t.






O tempo t que ela demora para percorrer x = 4R na horizontal é o mesmo que demorou na queda livre

R - C


02-

Corpo A

Veja na figura que ele está girando num plano horizontal, perpendicular ao plano da folha, com o vetor velocidade VA penetrando na folha no ponto A e saindo da folha no ponto B, pois é tangente à trajetória em cada ponto e tem sentido do movimento (anti-horário).

Decompondo a força de tração TA em suas componentes, vertical de intensidade TA.senθA e horizontal TA.cosθA, você deve se lembrar que TA.cosθA é a força resultante centrípeta FcA (radial e dirigida para o centro da circunferência).

Observe no ponto A que TA.senθA deve anular PA (não se move na vertical).

Dividindo membro a membro Va2 por VB2:

R- A


03-

Forças que agem sobre cada bloco supondo que a mola está sendo esticada e, quando solta, se moverá para a esquerda:



04-

Plano inclinado com atrito

Cálculo da intensidade de PP e PN utilizando o triângulo retângulo da figura abaixo:

P

No caso do exercício no trecho BC existe atrito com o Fat valendo Fat = mgcos30o.= .mg Fat = .

No trecho com atrito sen30o = h2/BC = h2/BC BC = 2h2

Energia dissipada pelo atrito no trecho BC WFat = Fat.BC.cos30o = .2h2 WFat = .h2.

Energia mecânica no ponto A EmA = EcA + EpA = mVA2/2 + mg(h1 + h2) = 0 + mg(h1 + h2) EmA =mg.(h1 + h2).

Energia mecânica no ponto C onde, pelo enunciado, chega com velocidade nula EmC = mVC2/2 + mgh = m.02/2 + mg.0 EmC = 0.

Pelo teorema da conservação da energia mecânica EmA = WFat + EmC mg.(h1 + h2) = .h2 + 0 (h1 + h2)/h2 = h1/h2 + 1 = h1/h2 = - 1 = (3-2)/2 h1/h2 =

R- A


05-


06- Já que o enunciado afirma que o coeficiente de dilatação do vidro utilizado é desprezível comparado ao do álcool, você deve levar em conta apenas a dilatação (∆V) do álcool de coeficiente de dilatação volumétrica = 11.10-4 oC-1, cujos volume é o do bulbo Vo = 2 cm3, pois ele é totalmente preenchido com álcool até a base do tubo. A variação de temperatura é de = o = 80 – 30 = 50 oC.

Substituindo esses valores na expressão da dilatação volumétrica ∆V = Vo. = 2.11.10-4.50 ∆V = 1100.10-4 = 0,11 cm3.

Mas, o volume do cilindro que constitui o tubo é fornecido por ∆V = área da basexaltura = 1.10-2.h.

O volume de líquido dilatado preenche esse cilindro até a altura h de ∆V = 1.10-2 .h 0,11 = 0,01h h = h = 11,0 cm.

R - B


07-

Transformação cíclica

 Consiste numa série de transformações gasosas na qual o estado inicial coincide com o estado final, com o gás retornando à mesma pressão, volume e temperatura iniciais.

Toda transformação cíclica deve obedecer às seguintes condições:

 Como as temperaturas final e inicial são coincidentes (Ti = Tf), a variação de energia interna (ΔU) é nula    ΔU = 0.

 ΔU = Q – W   0 = Q – W    Qciclo = Wciclo (a quantidade de calor trocada com o meio externo é igual ao trabalho realizado na transformação)

 Em toda transformação cíclica representada no diagrama PxV, o trabalho realizado é fornecido pela área do ciclo.

 Se o ciclo é realizado no sentido horário, o trabalho é positivo (realizado pelo sistema, recebe calor do meio ambiente).

 Se o ciclo é realizado no sentido anti-horário, o trabalho é negativo (libera calor para o meio ambiente).

No caso do exercício, pelas informações acima, as afirmativas a, b e c estão erradas.

A correta é a alternativa d, pois, o trabalho W é fornecido pela área e lembrando que 1 L = 1 dm3 = 10-3 m3, teremos:

 

R- D


08-

Movimento Harmônico Simples (MHS)    Podemos generalizar um MHS como a projeção ortogonal de um movimento circular uniforme (MCU) sobre uma reta.

Assim, nas figuras I e III apenas suas projeções ortogonais podem ser consideradas um MHS, mas os movimentos mostrados nas figuras não podem ser considerados MHS.

MHS – SISTEMA MASSA-MOLA

 Sistema massa-mola  Um corpo de massa m realiza MHS quando, sobre uma trajetória retilínea, oscila periodicamente em torno de uma posição de equilíbrio O, sob ação de uma força denominada força restauradora  (Fel) que sempre é dirigida para O. Essa força é a força elástica fornecida pela expressão Fel = – kx (lei de Hooke)

Portanto a alternativa correta é a D.

R- D


09-

Para o cálculo das frequências percebidas pelo observador você deve utilizar o Efeito Doppler cuja expressão e regras de sinais estão fornecidas a seguir:

É pedida a razão fB’/fA’ = = 1

R- A