SAS - Revisao Final ENEM-082-084

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ENEM REVISÃO FINAL Física 2 Material Condutividade elétrica Prata 62,5 Cobre 61,7 1. A usina hidrelétrica de Itaipu tem 20 unidades geradoras. Alumínio 34,2 [...] Cada unidade geradora é composta por um gerador, Ferro uma turbina e seus auxiliares. A turbina é formada por 10,2 uma série de pás ligadas a um eixo acoplado ao gera- Zinco 1,8 dor. A pressão da água que entra na turbina, por meio do conduto forçado, produz um movimento giratório Considerando a condutividade elétrica como único do eixo. Esse movimento gera eletricidade devido a um aspecto relevante para a escolha do material, para um campo magnético induzido dentro do gerador. Neste, melhor desempenho da blindagem a roupa por sua vez, a energia hidráulica que movimenta as pás é deve ser de transformada em energia elétrica. a) prata. c) alumínio. e) zinco. Disponível em: Acesso 21 jun. 2022 (adaptado) b) cobre. d) ferro. infográfico a seguir apresenta um esquema simplificado 3. Um raio começa com pequenas descargas dentro da do funcionamento de uma das unidades geradoras da nuvem, que liberam os primeiros elétrons em direção ao usina de Itaipu. solo. Quando essa descarga [...] encontra-se a algumas Unidade geradora dezenas de metros da superfície, parte em direção a ela (turbina + gerador + auxiliares) uma outra descarga com cargas opostas [...]. Forma-se en- tão que é conhecido como canal do raio, um caminho Conduto forçado ionizado e altamente condutor. Por ele passa um gigan- tesco fluxo de cargas elétricas denominado "descarga 1 de É nesse momento que raio acontece com Reservatório a máxima potência, liberando grande quantidade de luz. Disponível em: Acesso em: 20 2022 (adaptado) A ocorrência dos raios é um fenômeno que ocorre por- que, entre a nuvem carregada e as proximidades do solo, há um(a) a) campo elétrico nulo. b) rigidez dielétrica nula. c) acúmulo de cargas elétricas. d) diferença de potencial elétrico. e) movimento retilíneo de cargas elétricas. 4. potencial de uma membrana celular é expresso pela diferença de potencial elétrico (d.d.p.) entre os meios intracelular e Na condição de equilíbrio, há 0 gerador associado à unidade geradora da usina é potencial de repouso, que assume valores negativos do tipo devido ao fato de a concentração de cargas positivas a) mecânico. no meio extracelular ser muito maior do que no meio b) intracelular. Essa concentração é mantida pelo trans- c) químico. porte ativo de (bombas de sódio e potássio). d) térmico. gráfico a seguir representa uma sequência de etapas e) (fases 1 a 5) que ocorrem em uma célula cardíaca após um estímulo externo. 2. Para a proteção dos trabalhadores que lidam direta- Potencial de mente com redes de alta tensão, uso de vestimentas membrana feitas de material condutor elétrico se faz necessário para a Fase 2 segurança do profissional. No caso de uma descarga elétrica, 0 a vestimenta cria um efeito de blindagem Nos materiais bons condutores de eletricidade, há uma Fase 1 Fase 4 Fase 3 grande quantidade de elétrons livres que podem se rear- ranjar rapidamente quando expostos a um campo elétrico Potencial externo, criando esse efeito de proteção. Quanto maior de repouso Fase 5 Estímulo a quantidade de elétrons livres por unidade de volume do condutor, maior a sua condutividade elétrica. Na ta- Tempo bela a seguir são mostradas as condutividades elétricas (medidas em siemens por milímetro quadrado) de alguns A diferença de potencial elétrico entre os meios intracelu- materiais que poderiam ser utilizados para a confecção lar e extracelular é positiva ao final da fase dessas vestimentas. a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 80Ciências da Natureza e suas Tecnologias 5. Parte da energia elétrica transmitida das usinas geradoras até as unidades consumidoras é dissipada nos cabos de transmissão Assim, quanto mais ineficiente é esse pro- cesso, maior impacto na conta a ser paga pelo usuário Fio de torção Uma das estratégias adotadas para minimizar essa perda de energia é a transmissão sob alta Contrapeso a) tensão. b) corrente. Haste c) resistência. d) capacitância. e) potência dissipada. 6. Um técnico em eletrotécnica foi chamado para solucionar Considere que fio permanece na vertical e que ângulo um problema em uma instalação elétrica residencial. de torção é diretamente proporcional à força elétrica disjuntor principal da instalação, que suporta corrente entre as cargas. máxima de 40 A, desarma sempre que determinados Se a carga das esferas for dobrada e a distância entre elas equipamentos eletrônicos da residência são acionados for mantida, ângulo de torção no equilíbrio estático do simultaneamente, mesmo estando dentro da demanda sistema será equivalente a contratada na concessionária de energia elétrica. a a) c) a e) 4a Uma das soluções para esse problema seria 4 a) adicionar receptores elétricos aos equipamentos b) d) 2a b) instalar capacitores de alta carga no circuito elétrico 8. Ruptura dielétrica da residência. c) aumentar a resistência equivalente do circuito elétrico Quando imersos em campos elétricos muito intensos, da residência. alguns materiais isolantes podem ser ionizados, tornan- d) trocar disjuntor por outro que suporte uma menor do-se condutores. Isso é muito comum de ocorrer, por corrente elétrica. exemplo, no ar As faíscas e os e) utilizar painéis fotovoltaicos para gerar mais energia são exemplos típicos do fenômeno chamado ruptura Para ar, ele ocorre com campos elétricos da para a residência. ordem de 3 7. Em 1784, Charles Augustin de Coulomb, um físico fran- Disponível Acesso em: 12 ago 2020 cês, fez um experimento que é considerado um dos mais Considere que uma esfera de dimensões célebres já Coulomb utilizou uma balança de e de carga de 2 10-2 está no e tem constante ele- torção para verificar a interação eletrostática entre duas trostática de 9 N gerando único campo cargas elétricas consideradas puntiformes e separadas elétrico na região. por determinada A balança, em termos atuais, A distância máxima, em metros, entre a esfera e um ponto é composta por uma haste isolante elétrica na horizontal, em que é possível haver a ruptura dielétrica do equivale a presa em seu centro por um fia de torção, de modo que, nas suas pontas, há uma esfera condutora e um contra- a) c) e) peso, como mostra a figura a seguir. d) 9. Em determinado jogo, utiliza-se uma lata metálica vazia e eletricamente neutra, duas bexigas e uma mesa isolante elétrica e horizontalmente plana. A figura a seguir ilustra Fio de torção a vista superior do jogo em uma situação inicial, em que Esfera a lata fica deitada no centro da mesa sobre uma linha condutora Contrapeso demarcada, que é equidistante das duas linhas laterais. Haste d d Assim, quando outra esfera é carregada e introduzida no Lata sistema, haverá ação de forças elétricas nas A figura a seguir mostra uma posição de equilíbrio estático, em que as cargas que têm mesmo sinal se afastam e há uma torção no fio, que corresponde ao ângulo a 81ENEM REVISÃO FINAL A disputa ocorre entre dois jogadores que devem esfregar 11.As subestações são responsáveis por aumentar ou di- vigorosamente a bexiga no próprio cabelo e a aproximar minuir a tensão para a transmissão ou distribuição de da lata, evitando contato entre elas. Esse processo deve energia elétrica. No caso da transmissão, responsável ser repetido pelos dois jogadores, simultaneamente, até por conduzir a energia dos centros de geração (como que um deles consiga fazer a lata passar pela linha lateral re- uma hidrelétrica, por exemplo) para os centros de dis- ferente ao seu lado do jogo, marcando um ponto. Considere tribuição e consumo, a tensão é elevada a níveis altos que, durante uma partida desse jogo, um dos jogadores (superiores a 69 kV), enquanto, na distribuição, a tensão é comete equivoco de encostar, levemente, sua bexiga reduzida a níveis baixos (inferiores a 1 kV) para consumo. eletrizada na lata, que também passou a ficar Em um sistema ideal, as bobinas desses transformadores A consequência dessa eletrização por contato está no fato têm diferença de tensão, embora mantenham o(a) de que jogador que cometeu será a) campo magnético uniforme. b) corrente elétrica contínua. a) desfavorecido, pois a força elétrica entre a bexiga e a c) campo elétrico contínuo. lata passará a ser nula. d) potencial b) favorecido, pois a atração entre a lata e a bexiga au- e) potência elétrica. mentará devido à indução eletrostática. c) favorecido, pois a transferência de elétrons da bexiga 12. Um funcionário de uma companhia de energia elétrica, para a lata aumentará a atração entre elas. ao realizar uma inspeção no padrão de energia de uma d) favorecido, pois as cargas positivas da lata ficaram mais unidade consumidora monofásica (127 V), percebeu que próximas à bexiga, aumentando a atração entre elas. a corrente elétrica, no momento da inspeção, era de e) desfavorecido, pois a bexiga e a latinha passarão a se 52 Orientado pela proprietária da unidade que apenas repelir, já que estão eletrizadas com cargas de mesmo um dos equipamentos estava ligado no momento, ele sinal. consultou uma tabela com as potências de alguns ele- trodomésticos, apresentada a 10. Filtros eletrostáticos são utilizados em indústrias como Eletrodoméstico forma de diminuir a emissão de partículas poluentes na Potência (W) Ferro de passar roupa 1000 atmosfera. princípio básico do processo de filtragem é representado esquematicamente a seguir. Televisão de 43" 263 Chuveiro elétrico Posição onde Forno elétrico 80 L 3000 a partícula Placas é coletada Secador de cabelo 1000 Geladeira de 425 L 145 De acordo com a tabela, eletrodoméstico que estava ligado no momento da inspeção era o(a) L a) chuveiro d) geladeira de 425 L. E b) televisão de e) ferro de passar roupa. c) secador de a 13. Geradores de Van de Graaff são equipamentos comu- ser filtrada mente utilizados em feiras e museus de ciências para de- monstrações envolvendo Uma possibilidade ar sujo contém as partículas poluentes, que são de montagem dessa máquina consiste em ligar um motor eletricamente carregadas. Elas entram no meio de conectado a uma correia móvel que, por um processo duas placas com determinada velocidade inicial em de eletrização por atrito, gera uma densidade máxima uma região em que há um campo elétrico uniforme de carga elétrica em uma abóbada (esfera condutora). com componente apenas na horizontal (perpendicular Essa abóbada está ligada a uma base isolante, conforme ao campo elétrico), de módulo Considera-se que, representado na figura a seguir. nessa região, há apenas interações eletrostáticas entre as partículas carregadas e campo elétrico, e, devido Abóbada a elas, esses íons poluentes são coletados por uma das placas à determinada distância horizontal X, conforme demonstrado na figura. Escova metálica Considere que se mantêm constantes a velocidade inicial da a ser filtrada, a carga, sua massa e a diferença de potencial elétrico entre as placas. Se a distância L entre as placas for dobrada, a distância horizontal irá a) Correia móvel b) quadruplicar. Base c) diminuir pela metade. d) permanecer a mesma. Roldana de plástico Escova metálica e) reduzir para um quarto. Motor 82