FÍSICA FRENTE 2-019-020

Prévia do material em texto

Resolução Semana 4 - ENEM - 2021 - Elét, Mag, Gravit, Estática 
 
Física 2 - TETRA 
1 
Gabarito: 
 
Resposta da questão 1: [A] 
 
O carro por ser um recinto fechado tem comportamento mais 
aproximado ao de um condutor em equilíbrio eletrostático (Gaiola de 
Faraday), sendo desprezíveis a intensidade do vetor campo elétrico 
no seu interior e a diferença de potencial entre dois pontos do seu 
interior. 
 
Resposta da questão 2: [C] 
 
    3Q 1.500 10 3.600 Q 5.400C. 
 
Resposta da questão 3: [E] 
 
Calculando a corrente em cada circuito: 

  


     


  

1 1
2 2
3 3
4200
i i 38,2A.
110
P 4200
P Ui i i i 19,1A.
U 220
6600
i i 30,0 A.
220
 
 
Pelos cálculos, conclui-se que somente nos circuitos (2) e (3) os 
disjuntores têm correntes máximas compatíveis com os valores 
obtidos. 
 
Resposta da questão 4: [C] 
 
As marés ocorrem devido às forças gravitacionais de atração entre a 
Terra e a Lua e entre a Terra e o Sol. Portanto, quando os centros 
desses astros estão sobre a mesma linha, nos pontos da superfície 
da Terra que estão sobre essa linha a maré é ainda mais alta, sendo 
mais baixa nos pontos a 90 . 
 
 
 
 
Ação das marés, mostrada de maneira exagerada para melhor 
entendimento. 
A – situação isopotencial (sem maré); B – maré lunar; C – maré 
lunissolar. 
 
(https://pt.wikipedia.org/wiki/Mar%C3%A9) 
 
Resposta da questão 5: [B] 
 
O fenômeno descrito depende também da posição relativa entre os 
corpos celestes, ou seja, do movimento de translação da Terra em 
torno do Sol. 
 
Resposta da questão 6: [C] 
 
Quando o pente é atritado com o papel toalha, ele fica eletrizado, 
criando nas suas proximidades um campo elétrico. Ao aproximá-lo 
dos pedaços de papel, ocorre o fenômeno da indução e esses 
pedaços de papel recebem do campo elétrico uma força elétrica. 
 
Resposta da questão 7: [C] 
 
Como Ah é unidade de carga elétrica, pela figura, a quantidade de 
carga armazenada por hora é igual a 4400 mAh. Logo, a carga 
armazenada por minuto vale: 
3Q 4400 10 60 Q 264 Amin     
 
Portanto, o tempo máximo para utilização é de: 
Q 264 Amin
t
i 2 A
t 132 min
Δ
Δ
 
 
 
 
Resposta da questão 8: [B] 
 
A figura mostra as quatro posições possíveis, ilustrando o 
funcionamento do sistema. 
 
 
 
Resposta da questão 9 [D] 
 
Tensão equivalente das pilhas em série: 
1,5 V 1,5 V 3 V.  
 
Queda de tensão devido à resistência interna das pilhas: 
3 V 2,78 V 0,22 V.  
 
Portanto, o valor da resistência interna das pilhas é de: 
0,22 V
r r 2,3
94,2 mA
Ω   
 
Resposta da questão 10: [C] 
 
Dados: 
   
   
1 2
1 2
P 6.000 W 6 kW; P 3.600 W 3,6 kW; 
1 1
t 15 min h; t 5 min h.
4 12
 
 
 2 
A economia de energia é: 
1 2 1 1 2 2
1 1
E E E P t P t 6 3,6 1,5 0,3 E 1,2 kWh.
4 12
            
 
Resposta da questão 11: [B] 
 
Carga necessária para carregar a bateria: 
Q 100 Ah 
 
Corrente do gerador: 
P iU 600 i 12 i 50 A      
 
Portanto: 
Q 100
i 50
t t
t 2 h
Δ Δ
Δ
  
 
 
 
Resposta da questão 12: [C] 
 
Dados: 
U 5 V; i 100 mA 0,1 A; L 5 cm; 10% 0,1.η      
 
A potência elétrica (útil) para acender a lâmpada é: 
U UP Ui 5 0,1 P 0,5 W.     
 
Essa potência é 10% da potência (total) incidente na placa 
fotovoltaica. 
U U
T T
T
P P 0,5
P P 5 W.
P 0,1
η
η
      
 
A área de captação de energia da placa é: 
2 2 4 2A L 5 5 25 cm A 25 10 m .       
 
A intensidade da radiação incidente é: 
4 2 3 2T
4
P 5
I 0,2 10 W m I 2 10 W m .
A 25 10
      

 
 
Resposta da questão 13: [B] 
 
Energia utilizada no mês: 
3 621,6 kWh 21,6 10 3600 J 77,76 10 J     
 
Tempo em que o chuveiro ficou ligado: 
6E 77,76 10
P 4000 t 19440 s 324 min
t t
Δ
Δ Δ

      
 
Volume de água utilizado: 
água água
L
V 3 324 min V 972 L
min
    
 
Como a densidade da água é de 1kg / L, temos que 
águam 972 kg. 
Portanto: 
6Q m c 77,76 10 972 4200
19 C
Δθ Δθ
Δθ
       
  
 
 
Resposta da questão 14: [D] 
 
Do enunciado, temos as potências: 
i
e
P 60 W
60 W
P 15 W
4

 
 
 
Como E P t,Δ  as energias transferidas para o ambiente são: 
i i
e e
E 0,8 60 1 E 48 J
E 0,2 15 1 E 3 J
    
    
 
 
Portanto, a cada segundo, deixa-se de transferir para o ambiente uma 
quantidade de calor igual a 45 J. 
 
Resposta da questão 15: [B] 
 
Usando as expressões de potência: 
P
t
q t
P Ui U
t
Δ
Δ
Δ
τ
τ



  

q
U
tΔ
 U 19 J C.
t tΔ Δ
τ τ
    
 
Resposta da questão 16: [B] 
 
Para aumentar a capacidade de carga do eletroímã, deve ser 
aumentar a intensidade do campo magnético por ele gerado. A 
intensidade desse campo é dada pela expressão: 
n
B i ,
L
μ em que: μ é a permeabilidade magnética do material, i 
é a corrente elétrica e 
n
L
 é a densidade linear de espiras (número de 
espiras por metro de comprimento). 
 
Então, para aumentar a intensidade do campo magnético, deve se 
aumentar o número de espiras por unidade de comprimento, 
diminuindo distância entre elas. 
 
Resposta da questão 17: [D] 
 
O aumento do campo elétrico entre as nuvens e o solo favorece o 
deslocamento de partículas carregadas (íons) que acarretam nas 
descargas elétricas. 
 
Resposta da questão 18: [C] 
 
Como os capacitores estavam ligados em série, a capacitância do 
capacitor equivalente é dada por: 
1 2
eq eq
1 2
C C 3 7
 C 2,1 F.
C C 3 7
μ

   
 
C 
 
Resposta da questão 19: [B] 
 
A intensidade máxima de corrente elétrica ocorre para o valor mínimo 
de resistência. Pela 1ª Lei de Ohm: 
3
máx
máx
U R i
120
i 120 10
1000
i 120 mA

 
  
 
 
 
Resposta da questão 20: [C] 
 
Para a potência em repouso de 1 W, a potência total produzida pela 
usina é de: