ENEM Exercícios Gerais - Física

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Física 
Competência: 1 
Habilidade: 4 
Assunto: Potência elétrica/Transformação 
de energia 
 
 
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1. Leia o texto a seguir. 
 
O Supremus Solar Car será lançado em agosto de 2012 pela Estrela. O carrinho não 
precisa de baterias. É um brinquedo elétrico que pode ser recarregado no computador 
através de cabo USB ou com energia solar. No teto do carrinho há células fotovoltaicas, 
parecidas com aquelas dos painéis colocados nos telhados de casas, para absorver a luz do 
sol e transformá-la em energia elétrica. A novidade será apresentada na Feira Abrin, a Feira 
Nacional de Brinquedos, que aconteceu de 9 a 12 de abril no Expo Center Norte. O Solar Car 
deverá custar R$ 139,90. 
“Carrinho de brinquedo é movido a energia solar”. Folha de S.Paulo, 3 abr. 2012. 
Disponível em: <http://folha.com/no1071149>. Acesso em: 2 maio 2012. 
 
 Considerando a hipótese de que a cada metro quadrado (m2) de célula fotovoltaica seja 
possível coletar uma potência de 1.000 W da energia solar, com rendimento de 20% para 
conversão em energia elétrica, a potência elétrica que será convertida em energia mecânica, 
em uma célula de 8 cm2, necessária para movimentar o Supremus, será, aproximadamente, 
igual a: 
 Dado: Suponha que a conversão de energia elétrica em energia mecânica tenha rendimento de 100%. 
( a ) 5,00 W 
( b ) 3,25 W 
( c ) 2,00 W 
( d ) 0,16 W 
( e ) 0,80 W 
 
 
Alternativa: D 
A cada 1 m2 (10.000 cm2) serão coletados 1.000 W. Então, para 8 cm2 serão coletadas Pt = 8 cm2. 
1.000 W/10.000 cm2 = 0,8 W de potência elétrica. Como apenas 20% é convertida em energia 
elétrica, teremos: 
Pu = 20% Pt = 0,2 · 0,8 W = 0,16 W 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 21 
Assunto: Conceitos fundamentais de 
pressão, densidade e volume 
 
 
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1. Observe a tirinha mostrada a seguir. 
 
 
Disponível em: <www.cbpf.br/~caruso/tirinhas/webvol05/vol5.htm>. Acesso em: maio 2013. 
 
 O frentista do posto, como observado pelo motorista, cometeu um equívoco ao perguntar quantas libras seriam necessárias para calibrar os 
pneus. Na verdade, uma unidade correta é o psi (pound per square inch/libra-força por polegada quadrada), e uma calibragem típica para 
veículos de passeio é da ordem de 30 psi, aproximadamente. Considerando os dados da tabela a seguir, pode-se afirmar corretamente que 
tal pressão, no Sistema Internacional de Unidades (N/m2), vale: 
 
Unidade não usual no Brasil Unidade usual no Brasil 
1 polegada 2,5 cm 
1 libra-força 5 N 
 
( a ) 240.000 
( b ) 250.000 
( c ) 300.000 
( d ) 420.000 
( e ) 480.000 
 
Alternativa: A 
De acordo com a tabela: 
2
2
5 N1 psi = 1 psi 0,8 N / cm
(2,5 cm)
⇒ = 
Como 1 cm2 = 10–4 m2, então: 
21 psi 8.000 N / m
30 psi x
 →

→
 
2x = 240.000 N/m∴ 
 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 22 
Assunto: Óptica 
 
 
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1. 
Uma das principais propriedades dos semicondutores é que eles emitem luz de um determinado comprimento de onda, ou cor, o que 
resultou na criação dos LEDs. [...] Ocorre que a faixa de comprimentos de onda na qual um determinado semicondutor pode emitir luz – também 
conhecida como a sua largura de banda – é normalmente limitada a apenas algumas dezenas de nanômetros. [...] 
Disponível em: <www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=led-laser-duas-cores&id=010115130507>. 
 
 Considere um semicondutor que emite luz de certo comprimento de onda, cujo pico de emissão é dado pelo gráfico a seguir. 
 
 
 
 A tabela a seguir apresenta a frequência e o comprimento de onda relativos a algumas cores, em metros. 
 
Cor Comprimento de onda (A = 10–10 m) 
Frequência 
(1014 Hz) 
Violeta 3900 – 4500 7,69 – 6,65 
Anil 4500 – 4550 6,65 – 6,59 
Azul 4550 – 4920 6,59 – 6,10 
Verde 4920 – 5770 6,10 – 5,20 
Amarelo 5770 – 5970 5,20 – 5,03 
Alaranjado 5970 – 6220 5,03 – 4,82 
Vermelho 6220 – 7800 4,82 – 3,84 
 
 Se esse semicondutor for usado para iluminar um objeto completamente azul que se encontra em uma sala escura, a cor observada pela 
reflexão da luz do semicondutor no objeto será: 
 Dado: 1 nm = 10–9 m. 
( a ) azul. 
( b ) verde. 
( c ) vermelho. 
( d ) amarelo. 
( e ) preto. 
 
Alternativa: E 
Semicondutores têm a característica de produzir luz com frequências específicas e bem determinadas. No exemplo em questão, o semicondutor 
produz uma luz cuja pico de intensidade está entre 590 e 600 nm. Nesse caso, a luz é amarela ou alaranjada, pois o pico está entre essas duas 
frequências. 
Quando essa luz incide em um objeto azul, o objeto aparece preto, pois toda a luz incidente é absorvida por ele. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competências: 1 e 6 
Habilidades: 1 e 22 
Assunto: Ondas - oscilações 
 
 
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1. Com a ascensão da Igreja Católica na Europa, a produção de vitrais popularizou-se, 
especialmente durante a Idade Média. Dos corantes que eram adicionados ao preparo dos 
vidros, havia uma classe que era produzida de uma rocha. O que intrigou os alquimistas da 
época é que a coloração do pó produzido dependia do quanto a rocha era triturada, isto é, 
pigmentos finos e espessos, mesmo sendo do mesmo material, eram de cores diferentes. Hoje, 
sabe-se que a luz espalhada vista saindo de um objeto depende das partículas trituradas que 
a compõem. Quanto maiores são essas partículas, maiores os comprimentos de onda que elas 
espalham. 
 
 
 
 Com base no exposto e em conhecimentos sobre ondas eletromagnéticas, assinale a 
alternativa correta. 
( a ) Essa rocha, quando é pouco triturada, produz um pó mais azulado; quanto mais 
macerada, maior a tendência do pó produzido ser vermelho, pois o comprimento de onda 
é maior. 
( b ) Com base na análise acerca do tamanho de partículas, se a composição da atmosfera 
mudasse e tivéssemos predominantemente partículas de outros tamanhos suspensas no 
ar, a cor do céu ainda seria a mesma. 
( c ) Se objetos grandes espalham comprimentos de onda grandes, coisas tão pequenas 
quanto átomos não espalham luz visível e por isso não podem ser vistos, sendo mais bem 
estudados com raios X, que têm comprimentos de onda menores. 
( d ) Ao se esfarelar o material, sempre se catalisa uma reação química com o ar, ou seja, 
produz-se um novo material; a nova substância, em vez de produzir luz vermelha, produz 
luz azul em maior abundância. 
( e ) A energia da luz espalhada por partículas grandes é maior, pois seu comprimento de onda 
também é maior; ondas de rádio carregam muito mais energia que raios gama, que só 
atuam no interior do núcleo atômico. 
 
 
 
 
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Alternativa: C 
Alternativa a: incorreta. A rocha, quando é pouco triturada, produz partículas grandes e, portanto, espalha 
ondas de grande comprimento, ou seja, mais avermelhadas. Partículas menores, como o elétron, só 
espalham ondas eletromagnéticas de comprimentos de onda pequenos, como os raios X. 
Alternativa b: incorreta. Mudando o tamanho das partículas do ar, a cor do céu mudaria, pois o 
espalhamento ocorreria com outros comprimentos de onda. 
Alternativa d: incorreta. Não há reações químicas, tampouco a luz é produzida pelo material, ela é 
espalhada. 
Alternativa e: incorreta. Luz com comprimento de onda pequeno tem frequência grande e, portanto, 
energia grande, dada pela relação: =E hf. 
 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 20 
Assunto: Impulso e quantidade de 
movimento 
 
 
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1. Leia o texto a seguir. 
 
O funil de uma lula age como um motor a jato, transformando-a em uma poderosa 
nadadora. Ele puxa a água para dentro da cavidade de seu manto expandindo seus 
músculos. O manto estica como um elástico,em seguida, contrai e empurra violentamente a 
água para fora, através do funil. A lula move-se para trás, a cauda primeiro. Ao fugir de um 
predador, uma lula pode se impulsionar muito depressa, chegando ao comprimento de 25 
vezes seu corpo por segundo. 
“Como funciona a lula”. Disponível em: <http://ciencia.hsw.uol.com.br/lula2.htm>. Acesso em: 9 abr. 2012. 
 
 O princípio de propulsão da lula é o mesmo do motor a jato, que funciona baseado na 
conservação da quantidade de movimento do sistema. O módulo da quantidade de 
movimento de uma partícula é o produto de sua massa pela velocidade que ela tem em 
determinado instante. Considere uma lula de 6 kg (incluindo a água contida na sua cavidade) 
que está inicialmente em repouso para um referencial no fundo do mar, quando avista um 
predador. Se a lula possui 2 kg de água na cavidade, com qual velocidade, em relação ao 
fundo do mar, ela deve expelir essa água para subitamente atingir a velocidade de 4 m/s, em 
relação também ao fundo do mar, e assim escapar do predador? 
 Desconsidere as forças de atrito entre a água e a lula. 
( a ) 1 m/s 
( b ) 2 m/s 
( c ) 4 m/s 
( d ) 8 m/s 
( e ) 16 m/s 
 
Alternativa: D 
Como no sistema existe conservação da quantidade de movimento, pode-se escrever: 
Qantes = Qdepois 
0 = mlula · vlula – mágua · vágua 
mlula · vlula = mágua · vágua 
4 · 4 = 2 · vágua 
vágua = 8 m/s 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 20 
Assunto: Hidrostática 
 
 
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1. Leia o texto a seguir. 
 
O programa do submarino nuclear brasileiro foi iniciado em 1979, interrompido na 
década de 1990 – por dificuldades financeiras e pressões americanas – e parcialmente 
retomado meses atrás. [...] É um programa de longo prazo, que só começará a produzir 
resultados concretos entre 2020 e 2024. 
Disponível em: <http://www.terra.com.br/istoe-temp/edicoes/1995/artigo70956-1.htm>. 
Acesso: 10 maio 2012. 
 
Fisicamente é possível explicar o princípio de deslocamento de um submarino utilizando a lei 
proposta por Arquimedes, ou seja, a Lei do Empuxo. De acordo com essa lei, os fluidos 
(líquidos ou gases) exercem uma força contrária à penetrabilidade, cuja direção é vertical e 
de sentido sempre para cima, com intensidade igual ao peso do fluido deslocado. Assim, as 
forças que atuarão em um submarino nuclear serão basicamente o seu peso e o empuxo. 
Para que um submarino afunde, será necessário que: 
( a ) aumentemos o seu empuxo. 
( b ) diminuamos o seu empuxo. 
( c ) aumentemos o seu volume exterior instantaneamente. 
( d ) aumentemos o seu peso através da inserção de água em seus reservatórios. 
( e ) diminuamos o seu peso eliminando água dos seus reservatórios. 
 
Alternativa: D 
Como o submarino deve afundar o seu peso deverá ser maior que o empuxo, então deve-se 
acrescentar água nos reservatórios. 
Física 
Competência: 1 
Habilidade: 3 
Assunto: Gravitação 
 
 
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1. Nos dias de hoje, parece algo impensável questionar o heliocentrismo, pois desde pequenos 
somos levados a crer que nosso planeta gira ao redor do Sol. No entanto, para uma pessoa do 
século XIV, não havia boas razões para se pensar que a Terra não estava no centro do universo. 
Uma das evidências que foram trazidas pelos cientistas renascentistas e que ajudaram a 
quebrar a lógica geocêntrica foi: 
( a ) a descoberta de Galileu, feita com sua luneta, de objetos que não orbitavam nosso 
planeta, tal qual as luas de Júpiter. 
( b ) o cálculo aproximado da massa solar, que só pode ser feito se assumirmos, assim como 
fez Copérnico, que a Terra está em movimento. 
( c ) a introdução de epiciclos feita por Ptolomeu, que corrigia as órbitas aristotélicas com 
exatidão nunca antes vista. 
( d ) a Terceira Lei de Newton, pois mostra que a força feita pelo Sol na Terra é maior do que 
aquela exercida pela Terra no Sol. 
( e ) a Terceira Lei de Kepler, formulada com base nas observações de Tycho Brahe de que o 
período orbital depende da massa do planeta. 
 
Alternativa: A 
As luas de Júpiter foram uma das maiores descobertas de Galileu; elas orbitam esse planeta em vez 
da Terra, colocando em xeque a teoria geocêntrica. 
Alternativa b: incorreta. A massa do Sol pode ser calculada sem, necessariamente, assumi-lo em 
movimento. 
Alternativa c: incorreta. A introdução de epiciclos foi justamente para manter a visão aristotélica. 
Alternativa d: incorreta. A Terceira Lei de Newton diz que as forças são iguais. 
Alternativa e: incorreta. Segundo a Terceira Lei de Kepler, a massa do planeta não altera seu período 
de translação. 
 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 21 
Assunto: Dilatação térmica 
 
 
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1. Quando um recipiente de vidro está com sua tampa de metal emperrada, um procedimento 
comum é colocar a tampa de metal próxima da chama do fogão por alguns segundos e, logo 
após, afastar o recipiente da chama e tentar abri-lo. Esse procedimento facilita a separação 
da tampa, pois: 
( a ) a chama do fogão diminui a pressão interna dos líquidos e gases do recipiente. 
( b ) a chama do fogão aumenta a densidade do recipiente. 
( c ) o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro é maior que o do metal. 
( d ) o coeficiente de dilatação volumétrica do metal é maior que o do vidro. 
( e ) o coeficiente de dilatação volumétrica do metal e o do vidro são iguais. 
 
Alternativa: D 
O coeficiente de dilatação da tampa deve ser maior que o do recipiente para que a tampa se solte 
e seja mais fácil separá-la do recipiente. 
 
Física 
Competência: 2 
Habilidades: 5 e 6 
Assuntos: Conversão de unidades e Sistema 
Internacional de Unidades 
 
 
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1. Mensalmente, no Brasil, as residências recebem das operadoras de energia elétrica uma 
conta com o seu respectivo consumo. A seguir, um exemplo de uma conta elétrica da cidade 
de São Paulo e o resumo do consumo no período de um ano. 
 
 
 
 Na Física, a unidade de energia mostrada na conta (kWh) não é a considerada como a oficial 
pelo Sistema Internacional (SI) de Unidades. Nas alternativas a seguir, assinale aquela que 
apresenta a correta conversão da unidade de energia da conta para o SI. 
 
 
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( a ) 1 kWh – 1 N 
( b ) 1 kWh – 3,6 · 106 N 
( c ) 1 kWh – 1 J 
( d ) 1 kWh – 3,6 · 106 J 
( e ) 1 kWh – 3,6 J 
 
Alternativa: D 
A unidade de energia encontrada na conta de luz da questão é kWh (quilowatt-hora). Convertendo 
para a unidade do Sistema Internacional, ou seja, para joule (J), tem-se: 
1 kWh = 103 W · 1 h = 103 W · 3.600 s = 3,6 · 103 W · s = 3,6 · 106 J 
 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 20 
Assunto: Conservação de energia 
 
 
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1. Dois cilindros de mesma massa e mesmo raio são soltos da mesma altura, a uma velocidade inicial nula, e descem um mesmo plano inclinado. 
Os coeficientes de atrito entre o plano e os cilindros são iguais, nenhum dos dois desliza, e, mesmo assim, um deles rola mais rapidamente 
que o outro. O aparente paradoxo é desfeito quando se observa que a distribuição de massa é diferente nos dois cilindros. Há maior 
concentração de massa próximo ao eixo do primeiro se comparado ao segundo. Portanto, é correto afirmar que: 
( a ) o primeiro cilindro desce mais rapidamente porque a parte de sua energia mecânica que é gasta com rotação produz uma velocidade 
angular maior. 
( b ) o segundo cilindro desce mais rapidamente porque a parte de sua energia mecânica que é gasta com rotação produz uma velocidade 
angular maior. 
( c ) até certo valor de coeficiente de atrito, o primeiro cilindro desce mais rapidamente; acima desse valor, o segundo passa a rolar mais 
rápido. 
( d ) até certo valor de coeficiente de atrito, o segundo cilindro desce mais rapidamente; acima desse valor, o primeiro passa a rolarmais 
rápido. 
( e ) o segundo cilindro desce mais rapidamente porque, por ser uniforme, não sofre solavancos. 
 
Alternativa: A 
Corpos mais compactos giram com mais facilidade. Isso porque, quanto mais distante um ponto gira em relação a um eixo de rotação, mais energia 
ele consome no processo; ou seja, para uma mesma quantidade de energia, certa quantidade de massa gira com maior velocidade se estiver próxima 
do eixo de rotação. Sendo assim, independentemente do valor do coeficiente de atrito, se ele é igual nos dois casos, o corpo que tem maior densidade 
de massa próxima ao eixo de rotação gira mais rápido. Como os dois cilindros não deslizam e, portanto, só se deslocam quando giram, quem gira 
mais desce mais rapidamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 3 
Habilidade: 10 
Assunto: Cinemática 
 
 
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1. Leia o fragmento e observe o gráfico a seguir. 
 
Abre-se um novo espaço na área de medicina do trânsito, no qual se discute que os usuários do sistema urbano expostos a altas 
concentrações de poluentes têm maior probabilidade de sofrer acidentes viários. O desenvolvimento desta ideia aponta o monóxido de carbono 
como principal agente causador deste fenômeno, já que diminui a oxigenação cerebral, provocando perda momentânea de memória. 
Disponível em: <www.em.com.br/app/noticia/gerais/2012/07/16/interna_gerais,306325/caminhao-com-acido-sulfurico- 
tomba-e-deixa-dois-feridos-na-br-381-em-nova-era.shtml>. Acesso em: maio 2013. 
 
 
 
 A curva no gráfico indica o comportamento de veículos utilitários em relação à velocidade de deslocamento e à correspondente emissão de 
monóxido de carbono por quilômetro rodado. Nesse sentido, é correto afirmar que: 
( a ) a emissão de monóxido de carbono aumenta exponencialmente para velocidades até 8 km/h. 
( b ) a emissão de monóxido de carbono aumenta linearmente para velocidades abaixo de 8 km/h. 
( c ) para a velocidade de 12 m/s, a emissão de monóxido de carbono é próxima de 3 g/km. 
( d ) para velocidades cada vez maiores, ocorre redução na emissão de monóxido de carbono. 
( e ) mesmo com o veículo parado, há emissão de monóxido de carbono próxima a 12 g/km. 
 
Alternativa: D 
Alternativa a: incorreta. A emissão de monóxido de carbono diminui com o aumento da velocidade. 
Alternativa b: incorreta. A emissão de monóxido de carbono diminui com o aumento da velocidade. 
Alternativa c: incorreta. Para a velocidade de 12 m/s = 43,2 km/h, não há emissão correspondente de monóxido de carbono. 
Alternativa d: correta. A emissão de monóxido de carbono diminui com o aumento da velocidade. 
Alternativa e: incorreta. A emissão de monóxido de carbono próxima de 12 g/km ocorre quando a velocidade do carro é de, aproximadamente, 
1 km/h. 
Física 
Competência: 2 
Habilidades: 5 e 6 
Assunto: Calorimetria 
 
 
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1. Leia o texto a seguir. 
 
 O consumo de energia diário de uma pessoa adulta, na forma de alimentos, é de 
aproximadamente 2.500 kcal. Essa energia é usada para manter nosso organismo em 
funcionamento, como pulmões, coração e os demais órgãos internos, e também para 
fornecer capacidade de trabalho externo que é realizado durante todo o dia. Em condições 
de repouso, cerca de 30% da energia é consumida pelos músculos esqueléticos e 
praticamente outro tanto é consumida pelos órgãos abdominais. Em repouso o cérebro 
consome cerca de 20% e o coração 10% da energia total consumida pelo corpo. 
“Consumo de energia no corpo”. Disponível em: 
<http://axpfep1.if.usp.br/~otaviano/energianocorpohumano.html>. Acesso em: 9 abr. 2012. (Adapt.). 
 
 Considerando a tabela adiante, a potência média diária consumida por todo nosso corpo 
com uma dieta de 2.592 kcal é mais próxima da potência consumida por um(a): 
 Dados: 1 cal = 4 J. Suponha que a quantidade de calorias gasta seja a mesma que a ingerida por dia. 
Aparelho Potência (W) 
Barbeador elétrico 10 
Fogão 60 
Lâmpada 120 
Cortador de grama 500 
Ar-condicionado 2.000 
 
( a ) barbeador elétrico. 
( b ) fogão. 
( c ) lâmpada. 
( d ) cortador de grama. 
( e ) ar-condicionado. 
 
Alternativa: C 
Q = 2.592 kcal equivale a Q = 2.592∙103∙4 joules, ou seja, Q = 10.368 kJ 
Logo, a potência média diária consumida é dada por: 
Pot = Q
t∆
 
Pot = 
( )
10.368.000
24∙60∙60
 
Pot = 120 W 
Essa potência equivale ao valor da potência da lâmpada. 
 
 
Física 
Competência: 5 
Habilidades: 17 e 18 
Assunto: Teorema de Stevin 
 
 
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1. Popularmente, considera-se a pressão sanguínea normal como sendo de 12 por 8. Ou seja, 
a pressão arterial máxima durante a sístole (contração do músculo cardíaco) equivale à de 
120 mm de Hg e a mínima durante a diástole (relaxamento) equivale à de 80 mm de Hg. Em 
situações distintas, a pressão pode ser medida em outras unidades, por exemplo, Pascal (Pa) 
e atmosferas (atm). Também é possível utilizar outros líquidos no lugar do mercúrio, tais 
como álcool e água. Uma pressão de 120 mm de Hg, se fosse medida com água no lugar do 
mercúrio, resultaria em uma coluna cuja altura seria aproximadamente de: 
Dados: Densidade do mercúrio = 13,6 g/cm3; densidade da água = 1 g/cm3. 
Considere a água como um fluido incompressível. 
 
( a ) 0,6 m de água. 
( b ) 1,0 m de água. 
( c ) 1,6 m de água. 
( d ) 2,0 m de água. 
( e ) 2,6 m de água. 
 
 
Alternativa: C 
A pressão de uma coluna de líquido, como mostra a questão, pode ser determinada por: 
P = d g h⋅ ⋅ 
onde d é a densidade do líquido, g é a aceleração da gravidade e h é a altura da coluna. 
 
Assim, uma pressão de 120 mm de Hg corresponde, em água, a: 
3 3
g gP = 13,6 g 120 mm = 1 g h h = 13,6 120 = 1.632 mm 1,6 m
cm cm
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ → ⋅ ≈ 
Física 
Competência: 5 
Habilidade: 17 e 18 
Assunto: Princípio de Arquimedes 
 
 
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1. Imagine um cilindro de vidro, de diâmetro de 5 cm e altura de 15 cm, cheio de água 
(densidade 1 g/mL). Lentamente, coloca-se um cubo de gelo (densidade 0,9 g/mL) de 2 cm 
de aresta dentro desse cilindro. Calcule a massa de água derramada após o gelo ter sido 
colocado no cilindro. Suponha que as trocas de calor não sejam suficientes para derreter o 
gelo ou alterar a densidade tanto do gelo quanto da água. 
( a ) 2,4 g 
( b ) 3,6 g 
( c ) 4,4 g 
( d ) 5,3 g 
( e ) 7,2 g 
 
 
Alternativa: E 
O volume de água derramado será igual ao volume de gelo que ficar submerso após ser colocado 
no cilindro e se estabelecer o equilíbrio estático. 
Assim, no equilíbrio, tem-se que a força peso é igual ao empuxo: 
→ → ⋅ ⋅ ⋅ →

R s s
mF = 0 P = E m g = d g V V =
d
 
 
onde, Vs é o volume submerso, m é a massa de gelo e d é a densidade da água. 
Assim, tem-se: 
3
gelo gelo 3
s
g8 cm 0,9V dm mLV = = = = 7,2 cmgd d 1
mL
⋅⋅
 
Então, a massa de água derramada será: 
3 3
3
gm = d V = 1 7,2cm = 7,2 cm
cm
⋅ ⋅ 
 
Física 
Competência: 2 
Habilidade: 6 
Assunto: Atrito 
 
 
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1. Em viagem pelas estradas do Brasil, pode-se deparar com caminhos bastante sinuosos, como 
a Serra das Araras, na BR 116, no estado do Rio de Janeiro. Para diminuir o risco de 
acidentes, todas as estradas brasileiras têm limites máximos e mínimos de velocidade. O 
motorista que ultrapassa o limite máximo coloca em risco a sua vida e a de outros. Por 
exemplo, durante uma curva, ele pode escorregar para fora dela ou tombar o seu carro. 
Considerando essa duas situações, assinale a alternativa correta. 
( a ) Em alta velocidade, o veículo pode tombar antes de escorregar ou vice-versa, 
dependendo da relação entre suas dimensões e o coeficiente de atrito entre os pneus e 
o asfalto. 
( b ) Em alta velocidade, o veículo pode tombar antes deescorregar ou vice-versa; porém, 
não há relação entre suas dimensões e o coeficiente de atrito entre os pneus e o 
asfalto. 
( c ) Em alta velocidade, o veículo escorrega antes de tombar, independentemente de outras 
condições como o coeficiente de atrito entre os pneus e o asfalto e as dimensões do 
veículo. 
( d ) Em alta velocidade, o veículo tomba antes de escorregar, independentemente de outras 
condições como o coeficiente de atrito entre os pneus e o asfalto e as dimensões do 
veículo. 
( e ) Independetemente da velocidade do veículo, e de outras condições como o coeficiente 
de atrito entre os pneus e o asfalto, o motorista sempre consegue fazer qualquer curva. 
 
 
Alternativa: A 
Durante uma curva, o automóvel pode escorregar ou tombar. 
Se o escorregamento acontecer antes do tombamento, a força de atrito não foi suficientemente 
grande para segurar o carro e, assim, o limite para o tombamento não foi atingido. 
Se o tombamento acontecer antes do escorregamento, o limite relacionado às dimensões do 
automóvel foi atingido antes dos limites do atrito. 
Assim, pode-se concluir que, dependendo das dimensões do automóvel e do coeficiente de atrito 
entre os pneus e a estrada, o automóvel pode tombar antes de deslizar ou deslizar antes de 
tombar. 
Física 
Competência: 2 
Habilidade: 6 
Assunto: Velocidade linear e angular 
 
 
Página 1 de 1 
 
1. Um hodômetro, dispositivo para medir a velocidade de translação, para ser usado em uma 
bicicleta, por exemplo, é composto de um visor e de outras duas partes usadas para fazer as 
medições. A primeira está presa ao garfo da bicicleta (fixa), e a segunda está em uma 
posição específica nos raios da roda (móvel). Dessa forma, a parte fixa registra o número de 
voltas da roda e converte essa informação na velocidade da bicicleta; para isso, é necessário 
que o usuário informe ao aparelho o tamanho do raio de sua bicicleta. Em uma dada 
bicicleta, que se move a 10 m/s, com relação a um observador parado na calçada, e cujo raio 
da roda tem 20 cm, o usuário se enganou e informou ao aparelho 10 cm como sendo o raio de 
sua bicicleta. Pode-se afirmar que: 
( a ) a velocidade marcada pelo hodômetro da bicicleta marca 10 m/s. 
( b ) a velocidade marcada pelo hodômetro da bicicleta será metade da velocidade real de 
translação. 
( c ) a velocidade marcada pelo hodômetro da bicicleta será um quarto da velocidade real de 
translação. 
( d ) a velocidade marcada pelo hodômetro da bicicleta será o dobro da velocidade real de 
translação. 
( e ) a velocidade marcada pelo hodômetro da bicicleta será o quádruplo da velocidade real 
de translação. 
 
Alternativa: B 
O módulo da velocidade de translação da bicicleta é o mesmo que o da velocidade tangencial do 
ponto do pneu em contato com o solo. Como o usuário informou para o aparelho um raio menor, 
a indicação do hodômetro também será menor. 
O hodômetro registra a velocidade angular da roda e, através do raio registrado, calcula a 
velocidade de translação dada por: v = ω · R, onde ω de é a velocidade angular e R é o raio 
registrado. Como o usuário informou erroneamente o raio da bicicleta como sendo a metade do 
original, a velocidade registrada será a metade da real. 
Física 
Competência: 5 
Habilidade: 19 
Assunto: Ondas - Oscilações 
 
 
Página 1 de 1 0007_CN_FIS_OND 
 
3. O gráfico a seguir indica a porcentagem de energia de radiação eletromagnética absorvida pela atmosfera em função do comprimento de 
onda. 
 
 
 
 Se uma companhia de telecomunicações quiser lançar no mercado um aparelho que funcione baseado na transmissão de ondas 
eletromagnéticas pela atmosfera, considerando o gráfico, a melhor faixa de frequências para isso está entre: 
 Dado: Velocidade da luz na atmosfera: c = 3⋅108 m/s. 
( a ) 10–2 e 101 Hz. 
( b ) 10–9 e 10–7 Hz. 
( c ) 3∙107 e 3∙1010 Hz. 
( d ) 3∙1015 e 3∙1017 Hz. 
( e ) 3∙101 e 3∙103 Hz. 
 
Alternativa: C 
A melhor faixa de frequências indicada é aquela na qual a absorção pela atmosfera terrestre é a menor possível. Pelo gráfico, isso ocorre para 
comprimentos de onda entre 10–2 e 101 m. 
Como a velocidade da luz na atmosfera é de c = 3∙108 m/s, a faixa de frequências correspondente a esses comprimentos de onda está entre: 
−
=
λ
⋅ ⋅
= = ⋅ = = ⋅
8 8
7 10
1 21 2
cf
3 10 3 10f 3 10 Hz e f 3 10 Hz
10 10
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 1 
Habilidade: 3 
Assunto: Eficiência energética e consumo 
de energia elétrica 
 
 
Página 1 de 1 0007_CN_FIS_EFE 
 
7. A embalagem a seguir faz uma comparação entre a lâmpada fluorescente circular e a lâmpada incandescente comum. 
 
 
Disponível em: <www.casashow.com.br/arquivos/ids/164521_10/1028227-LAMPADA-FLUORESCENTE-22W-CIRCULAR-REF-10830-TASCHIBRA.jpg>. 
Acesso em: 16 ago. 2013. 
 
 Pelas informações, nota-se que a luminosidade de uma lâmpada circular fluorescente de 22 W é equivalente à de uma lâmpada incandescente 
de 75 W. Se ambas têm a mesma luminosidade, mas potências diferentes, essa diferença é devida principalmente: 
( a ) ao formato circular da lâmpada fluorescente, o que favorece a iluminação, necessitando de menor potência para funcionar. 
( b ) à polarização da luz, que, no caso de lâmpadas fluorescentes, é linearmente polarizada, o que aumenta seu rendimento. 
( c ) ao princípio de funcionamento da lâmpada fluorescente, que dissipa menor quantidade de energia na forma de calor que a incandescente. 
( d ) à tinta magnética na lâmpada fluorescente, gerando campos magnéticos que aumentam a velocidade de colisão dos átomos com o gás 
no interior. 
( e ) à maior diferença de potencial (ddp) entre os terminais da lâmpada incandescente, pois a potência é diretamente proporcional à ddp. 
 
Alternativa: C 
A diferença de lâmpadas incandescentes e fluorescentes está no processo de formação da luz. No primeiro caso, uma corrente elétrica passa por um 
filamento, aquecendo-o; com o aumento da temperatura, esse filamento passa a emitir luz visível. Já nas lâmpadas fluorescentes, em seu interior e 
em suas paredes, há colisões que excitam átomos, o que gera luz. No caso das lâmpadas incandescentes, boa parte da energia é transformada em 
calor, enquanto nas lâmpadas fluorescentes, a maior parte da energia é utilizada para as colisões e sua consequente produção de luz visível. Dessa 
forma, supondo que, para determinado modelo, ambas tenham a mesma luminosidade, a potência elétrica consumida pela lâmpada incandescente 
é maior que a da lâmpada fluorescente. Se considerarmos apenas a potência luminosa (apenas luz visível) emitida, ambas terão a mesma potência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 1 
Habilidade: 1 
Assunto: Ondulatória – frequência de uma 
onda 
 
 
Página 1 de 2 
 
2. O eletrocardiograma é um exame bastante comum hoje em dia. Utilizado nos checkups 
anuais ou simplesmente feito antes de se começar a prática regular de esportes, ele é um 
auxiliar valioso no diagnóstico de grande número de cardiopatias. O eletrocardiógrafo mede 
pequenas intensidades de corrente, a qual recolhe os dados a partir de dois eletrodos 
dispostos em determinados pontos do corpo humano e transforma essa informação em um 
gráfico, usado pelos médicos, como o mostrado a seguir. 
 
 
 
 O papel de registro é quadriculado e dividido em quadrados pequenos de 1 mm. Cada grupo 
de cinco quadradinhos na horizontal e na vertical compreendem um quadrado maior (linha 
mais grossa). No eixo horizontal, marca-se o tempo e, na vertical, a intensidade da corrente. 
O registro é realizado com uma velocidade de 25 mm/s. 
 Na figura acima, é possível perceber a periodicidade das batidas do coração de um adulto. 
Em condições normais, um coração saudável bate aproximadamente 80 vezes por minuto, 
sendo considerado o normal entre60 e 100 vezes por minuto. 
 Considerando que se pode calcular as batidas de um coração pelas frequências do picos I, II, 
e III, o coração do eletrocardiograma acima apresenta uma frequência: 
( a ) normal, sendo esta de 1,1 Hz. 
( b ) normal, sendo esta de 80 Hz. 
( c ) normal, sendo esta de 2,2 Hz. 
( d ) anormal, sendo esta de 1,1 Hz. 
( e ) anormal, sendo esta de 80 Hz. 
 
 
 
 
 
 
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Alternativa: A 
O eletrocardiograma registrou 1 batimento a cada 22 mm, aproximadamente (distância entre os 
picos I e II ou entre II e III). Como o registro aconteceu a uma velocidade de 25 mm/s, pode-se 
calcular o intervalo de tempo entre os batimentos. 
∆
∆ = = =
s 22t 0,88 s
v 25
 
A cada 0,88 s, aproximadamente, ocorre uma batida do coração. A frequência relaciona quantas 
batidas ocorrem por segundo, logo: 
= = ≈
∆
1 1f 1,1 Hz
t 0,88
 
Assim, em 1 minuto (60 segundos), tem-se: 
= ⋅ ≈f 1,1 60 66 
O coração tem uma frequência de 66 batimentos por minuto, ou seja, dentro da normalidade. 
Física 
Competência: 2 
Habilidade: 5 
Assunto: Eficiência energética e consumo 
de energia elétrica 
 
 
Página 1 de 1 0006_CN_FIS_EFE 
 
6. Um consumidor, preocupado com os gastos com sua conta de luz, resolveu se livrar dos aparelhos que ele considera supérfluos e que 
contribuem para aumentá-la. Para isso, fez uma lista dos que ele considera dispensáveis, pesquisou a potência consumida por aparelho, 
calculou o tempo diário de uso e colocou esses dados na tabela a seguir. 
 
Aparelho Potência (kW) Tempo de uso diário (em horas) 
Videogame 0,1 2 
Secador de cabelo 1,3 0,25 
Panela elétrica 1,1 0,5 
Ar-condicionado 1,5 8 
 
 Considerando que os valores para a potência estejam corretos e que o tempo diário de uso dos aparelhos seja realmente o utilizado pelo 
consumidor, se ele não usar esses aparelhos por 30 dias, o valor de sua conta de energia irá diminuir aproximadamente: 
 Dado: O custo do kWh é de R$ 0,30. 
( a ) R$ 46,00 
( b ) R$ 62,00 
( c ) R$ 97,00 
( d ) R$ 118,00 
( e ) R$ 134,00 
 
Alternativa: D 
A energia elétrica consumida diariamente é dada pelo produto da potência pelo tempo de uso: 
= ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ =E 0,1 2 1,3 0,25 1,1 0,5 1,5 8 13,075 kWh. 
Em 30 dias, o consumo seria: ⋅ =30 13,075 392,25 kWh. 
Como o custo do kWh é de R$ 0,30, caso não use esses aparelhos, em 30 dias sua conta diminuirá aproximadamente: 
⋅ = ≈392,25 0,30 R$ 117,675 R$ 118,00. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 1 
Habilidade: 1 
Assunto: Ondulatória 
 
 
Página 1 de 1 
 
1. Cones e bastonetes são as células do olho humano que identificam as radiações visíveis e as 
transformam em impulsos para o cérebro, que, por sua vez, interpreta os impulsos e cria as 
imagens. A figura a seguir mostra que o olho humano tem restrições com relação às 
frequências que são possíveis de serem vistas e que existe uma frequência preferencial, para 
a qual as células do olho são mais sensíveis. 
 
 
 
 De acordo com as informações mostradas no gráfico e considerando a velocidade da luz de 
3 · 108 m/s, assinale a alternativa correta. 
( a ) A faixa de frequência visível está compreendida entre 400 Hz e 700 Hz e a cor 
correspondente à frequência preferencial é a violeta. 
( b ) A faixa de frequência visível está compreendida entre 400 Hz e 700 Hz e a cor 
correspondente à frequência preferencial é a verde. 
( c ) A faixa de frequência visível está compreendida entre 400 Hz e 700 Hz e a cor 
correspondente à frequência preferencial é a vermelha. 
( d ) A faixa de comprimentos de ondas visível está compreendida entre 400 nm e 700 nm e 
a cor correspondente à frequência preferencial é a violeta. 
( e ) A faixa de comprimentos de ondas visível está compreendida entre 400 nm e 700 nm e 
a cor correspondente à frequência preferencial é a verde. 
 
Alternativa: E 
A figura relaciona sensibilidade relativa ao comprimento de onda em nanômetros (nm). Assim, o 
espectro visível tem comprimento de onda entre 400 nm e 700 nm. 
A cor preferencial, ou de maior sensibilidade, é a de comprimento de onda 550 nm, que corresponde 
à cor verde, como mostra a figura. 
Física 
Competência: 5 
Habilidade: 19 
Assunto: Eficiência energética e consumo 
de energia elétrica 
 
 
Página 1 de 1 0005_CN_FIS_EFE 
 
5. 
Energia na ponta dos dedos 
 
 
[...] um grupo de cientistas do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos, conseguiu produzir eletricidade a partir do bater dos 
dedos. A ideia é fazer com que celulares e notebooks possam ser alimentados pelo próprio movimento de apertar as teclas. [...] A energia do 
nanogerador é produzida por meio do efeito piezoelétrico, um fenômeno de acordo com o qual certos materiais – como fios de óxido de zinco 
– produzem energia elétrica quando há pressão sobre eles. [...] 
Disponível em: <http://agencia.fapesp.br/10203>. Acesso em: 16 ago. 2013. (Adapt.). 
 
 Assinale a alternativa que indica outra forma de se produzir energia por meio de materiais piezoelétricos. 
( a ) Fazer topo de edifícios com esse tipo de material, para que a incidência de raios solares possa estimulá-los, produzindo energia. 
( b ) Utilizá-los em objetos como ferro de passar roupa, para que possam transformar a energia térmica dissipada em energia elétrica. 
( c ) Utilizá-los no interior de carros, para que possam aproveitar parte da energia cinética dos automóveis quando apresentam velocidade 
constante. 
( d ) Utilizar esse tipo de material em aparelhos de comunicação, para que a oscilação de campos eletromagnéticos gere corrente elétrica, 
recarregando suas baterias. 
( e ) Utilizar esse tipo de material em asfaltos de ruas e estradas, pois, quando passarem automóveis, ocorrerá produção de energia, que 
poderá ser armazenada. 
 
Alternativa: E 
Materiais piezoelétricos, quando são pressionados, podem produzir energia por meio de correntes elétricas. Dentre as alternativas citadas, a única 
em que ocorre a variação de pressão é a alternativa e: há variação de pressão em uma estrada quando um carro, caminhão, moto etc. passa por ela. 
Se o asfalto for feito de material piezoelétrico, pode-se obter corrente elétrica por meio dessa pressão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 17 
Habilidade: 5 
Assunto: Conceitos fundamentais de 
pressão, densidade e volume 
 
 
Página 1 de 1 0004_CN_FIS_PDV 
 
4. Quando tentamos cortar um pudim com a parte lateral de uma faca em vez de usar a parte afiada, acabamos esmagando-o. Isso acontece 
porque a superfície de contato da faca com a qual é aplicada a força no pudim, se comparada com a área da parte afiada, tem uma área lateral 
bem maior. Considerando que uma faca tem 1,5 cm de espessura, estima-se que o corte ocorre quando usamos uma lâmina de 0,5 mm porque: 
( a ) a energia que flui pelo tomate é 30 vezes maior se comparada a uma tentativa feita aplicando-se a mesma força com a lateral da faca. 
( b ) a energia que flui pelo tomate é 3.000 vezes maior se comparada a uma tentativa feita aplicando-se a mesma força com a lateral da faca. 
( c ) a pressão sofrida pelo tomate é 30 vezes maior se comparada a uma tentativa feita aplicando-se a mesma força com a lateral da faca. 
( d ) a pressão sofrida pelo tomate é 3.000 vezes maior se comparada a uma tentativa feita aplicando-se a mesma força com a lateral da faca. 
( e ) a pressão sofrida pelo tomate é 30 vezes menor se comparada a uma tentativa feita aplicando-se a mesma força com a lateral da faca. 
 
Alternativa: C 
A energia que flui é a mesma, mas como a área da lâmina aplicada no pudim é 30 vezes menor que a área lateral, a pressão sofrida por ele é 30 vezes 
maior se comparada à pressão sofrida quando aplicada a mesma força com a área lateral da faca. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FísicaCompetência: 6 
Habilidade: 22 
Assunto: Ondas - Oscilações 
 
 
Página 1 de 1 0004_CN_FIS_OND 
 
4. É muito comum vermos algumas partes coloridas em bolhas de sabão. A figura a seguir mostra uma bolha e as cores que ela apresenta. 
 
 
 
 No estudo de óptica geométrica, comumente diz-se que um objeto é de determinada cor quando, ao absorver a radiação em todas as 
frequências, reflete apenas a frequência de sua própria cor. Por exemplo, se um objeto é verde, ele absorve a radiação de todas as cores, mas 
reflete apenas a de cor verde. 
 O fato de uma bolha de sabão apresentar manchas com diversas cores está relacionado, predominantemente, ao fenômeno da: 
( a ) reflexão difusa, em que a luz proveniente de fontes luminosas como o Sol reflete em todas as direções e cores do espectro 
eletromagnético visível. 
( b ) refração regular da luz, pois a bolha reflete de maneira regular todas as cores que a compõem, ou seja, as cores do arco-íris, o que causa 
o fenômeno para determinados ângulos. 
( c ) difração, pois, ao passar do ar para a película composta de sabão e água, ela cria ondas secundárias com determinados comprimentos, as 
quais contornam a bolha e causam o fenômeno. 
( d ) interferência, pois uma parte da luz incidente reflete em uma camada externa, e a outra consegue passar, refletindo em uma camada 
mais interna, o que causa interferência dessas ondas refletidas. 
( e ) luminescência, em que, quando a bolha é iluminada por uma fonte de luz branca, todas as cores refletem, porém algumas mais que 
outras, causando esse efeito visual. 
 
Alternativa: D 
A figura mostra, em detalhes ampliados, uma película de bolha de sabão. 
 
 
 
Pode-se ver que há uma superfície mais externa (A) e outra mais interna (B). Quando um raio de luz incide na bolha (1), uma parte dele é refletida (2), 
e outra parte é refratada (3). Esse raio refratado incide na superfície interna (B) da bolha, sendo que parte dele é refletida (4), e outra parte é 
novamente refratada (5). Quando o raio proveniente de (4) sai da bolha e volta para o ar (6), ele pode interferir no raio refletido inicialmente (2). 
Esse fenômeno da interferência é o que gera as cores que vemos nas superfícies das bolhas e nas manchas de óleo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 1 
Habilidade: 3 
Assunto: Hidrostática 
 
 
Página 1 de 1 0004_CN_FIS_HID 
 
4. Um homem e sua mulher decidiram passar o dia relaxando na piscina de sua casa. Ele resolve ficar em um barquinho, no interior da piscina, e 
ela fica deitada próximo à beirada. A piscina está completamente cheia, e qualquer aumento no nível de água irá fazê-la transbordar. Para que 
a água da piscina não transborde e não molhe sua mulher, ele joga cuidadosamente na piscina uma pedra de 20 kg, que estava no interior do 
barco e cuja densidade é maior que a densidade da água. 
 
 
 
 Ao jogar a pedra, o nível de água na piscina: 
( a ) diminuirá, pois a densidade da pedra é maior que a densidade do barco e da água. 
( b ) diminuirá, pois a densidade da pedra é maior que a da água, porém menor que a do barco. 
( c ) aumentará, pois a densidade da pedra é maior que a densidade do barco e da água. 
( d ) aumentará, pois a densidade da pedra é maior que a da água, porém menor que a do barco. 
( e ) não se alterará, pois o volume de água deslocado, quando a pedra está no barco ou no fundo da piscina, é o mesmo. 
 
Alternativa: A 
O barco desloca certa quantidade de água devido ao seu volume que está submerso. Ao retirar a pedra do barco, o peso do sistema “barco + homem” 
é menor do que o peso do sistema inicial: “barco + homem + pedra”. Assim, quando a pedra não está mais no barco, o volume submerso do sistema 
“barco + homem” é menor que o anterior. Isso quer dizer que o volume de água deslocado devido ao sistema “barco + homem” é menor que o do 
sistema anterior (“barco + homem + pedra”). 
Como a pedra é mais densa que a água e que o barco, o volume de água que ela desloca quando está submersa na água é menor que a proporção 
do volume deslocado devido ao seu peso quando estava no barco. Assim, quando a pedra é jogada na água, o volume deslocado devido ao volume 
da pedra e ao sistema (barco + homem) é menor que anteriormente, deixando o nível da água na piscina menor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 1 
Habilidade: 2 
Assunto: Eficiência energética e consumo 
de energia elétrica 
 
 
Página 1 de 1 0004_CN_FIS_EFE 
 
4. 
Começa fabricação do primeiro trem brasileiro de levitação magnética 
O Instituto Nacional de Tecnologia, no Rio de Janeiro, iniciou o processo de fabricação do primeiro protótipo do trem urbano de levitação 
magnética, o Maglev Cobra, um projeto concebido pelo Coppe/UFRJ. [...] A tecnologia que está sendo desenvolvida para o Maglev Cobra é 
especificamente para o transporte urbano, podendo trafegar até 70 km/h com um diferencial de estar sempre levitando, seja parado ou em 
movimento. 
Disponível em: <www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=comeca-fabricacao-primeiro-trem-brasileiro-levitacao-
magnetica&id=010170090610>. Acesso em: 16 ago. 2013. 
 
 A construção de trens de levitação magnética é vantajosa porque, dentre outros fatores: 
( a ) permite atingir velocidades mais altas, diminuindo, consequentemente, cada vez mais a resistência do ar. 
( b ) não há dissipação da energia mecânica, como haveria em um trem comum, entre as rodas e o trilho. 
( c ) por não haver contato com o trilho, o trem não está sujeito à inércia, o que diminui os riscos de acidentes. 
( d ) há diminuição dos custos com energia, pois são usados eletroímãs encontrados na natureza, não havendo gastos energéticos. 
( e ) por não haver contato, ao fazer curvas, o trem não está sujeito a forças centrípetas, diminuindo o desconforto para os passageiros. 
 
Alternativa: B 
Uma das grandes vantagens dos trens que funcionam à base de levitação magnética é que estes, por não terem contato com os trilhos, diminuem o 
atrito e, consequentemente, perdas de energia ocasionadas por esse contato. Isso acarreta diminuição dos gastos de energia. 
Mesmo não havendo contato com os trilhos, o trem continua sujeito às leis de Newton e, consequentemente, às forças centrípetas (o que elimina 
as alternativas c e e). Mesmo se forem usados eletroímãs para a propulsão dos trens, o funcionamento depende de corrente elétrica, sendo 
necessário gastar, sim, um pouco de energia (o que elimina a alternativa d). Por fim, o fato de o trem de levitação atingir grandes velocidades não é 
motivo para a resistência do ar diminuir (o que elimina a alternativa a). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 5 
Habilidades: 17 e 18 
Assunto: Conservação e transformação de 
 energia 
 
 
Página 1 de 1 
 
1. O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo e o terceiro elemento mais presente 
em nosso planeta. Ele possui, entre outras utilidades, excelentes propriedades, como servir 
de combustível. Quando produzido por fontes de energia renováveis e utilizado em células 
de combustível, é totalmente limpo, formando apenas como produtos da reação água e 
calor (energia). 1 quilograma de hidrogênio possui, aproximadamente, a mesma energia que 
3,5 litros de petróleo ou 2,1 quilogramas de gás natural ou 2,8 quilogramas de gasolina. 
Considerando que 1 litro de gasolina contém cerca de 35 · 106 J e que a densidade da 
gasolina vale 700 kg/m3, assinale a alternativa que indica corretamente a energia contida em 
1 quilograma de hidrogênio. 
( a ) 35 · 106 J 
( b ) 14 · 107 J 
( c ) 20 · 107 J 
( d ) 28 · 107 J 
( e ) 140 · 107 J 
 
Alternativa: B 
A partir da densidade da gasolina, pode-se verificar quantos litros têm a mesma energia que 1 
quilograma de hidrogênio. Assim, tem-se: 
=
= → =→ =
3700 kg/m 0,7 kg/L
m 2,8d 0,7 V 4L
V V
 
 
Logo, 1 quilograma de hidrogênio tem a mesma energia que 4 litros de gasolina. Então, a energia 
do hidrogênio: 
= ⋅ ⋅ = ⋅6 7
JE 35 10 4L 14 10
L
 J 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 22 
Assunto: Termodinâmica 
 
 
Página 1 de 1 0003_CN_FIS_TRD 
 
3. 
Nível de gases do efeito estufa bate novo recorde em 2011 
O nível dos gases do efeito estufa, apontados como os principais responsáveis pelo aquecimento do planeta, atingiu um novo recorde em 
2011, segundo dados da Organização Meteorológica Mundial (OMM), divulgados [...] em Genebra. 
As análises mais recentes da OMM, publicadas em um boletim anual sobre o assunto, mostram que as frações de dióxido de carbono (CO2), 
metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) na atmosfera alcançaram novos níveis máximos em 2011. Estes três gases são os principais causadores do 
efeito estufa, pois prendem a radiação solar dentro da Terra, causando o aquecimento do planeta. 
[...] 
Disponível em: <http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/nivel-de-gases-do-efeito-estufa-bate-novo-recorde-em-2011>. Acesso em: 16 ago. 2013. (Adapt.). 
 
 Os estudos acerca do aquecimento global e do efeito estufa são de grande importância para o conhecimento da dinâmica de nosso planeta. 
Com relação aos efeitos relacionados a esses fenômenos, é correto afirmar que: 
( a ) os raios provenientes do Sol são totalmente refletidos pela atmosfera, aquecendo-a e transmitindo o calor por meio da condução e 
convecção e causando o efeito estufa. 
( b ) a atmosfera deixa passar apenas ondas eletromagnéticas visíveis; as ondas eletromagnéticas na forma de calor ficam retidas nela, 
causando o efeito estufa. 
( c ) boa parte do efeito estufa está relacionado a ondas eletromagnéticas que atravessam a atmosfera e esquentam corpos e objetos na 
superfície da Terra. Estes emitem radiação na forma de calor, que fica retida na atmosfera. 
( d ) gases como dióxido de carbono, metano e óxido nitroso são os principais responsáveis pelo efeito estufa, apresentando um 
comportamento predominantemente prejudicial à vida no planeta. 
( e ) o processo fotossintético atua de forma a intensificar o efeito estufa; quanto maior for a quantidade de radiação incidente, maiores serão 
as consequências do efeito estufa. 
 
Alternativa: C 
Parte da energia solar incidente em nosso planeta é refletida pela atmosfera. Outra parte atravessa-a, chegando à superfície e promovendo seu 
aquecimento; desta, certa quantidade é irradiada na forma de calor, que muitas vezes tem dificuldade em atravessar algumas camadas da atmosfera, 
ficando retidas em nosso planeta. 
Alternativa a: incorreta. Os raios provenientes do Sol são ondas eletromagnéticas que, ao chegarem à Terra, são parcialmente refletidos. Boa parte 
dos raios consegue penetrar na atmosfera terrestre. 
Alternativa b: incorreta. A atmosfera terrestre deixa passar diversos tipos de frequências, não apenas as que se encontram no espectro visível. Uma 
verificação simples desse fato é que devemos usar filtros solares em dias ensolarados, devido aos raios ultravioleta. 
Alternativa d: incorreta. Gases responsáveis pelo efeito estufa não deixam o calor sair tão facilmente do planeta, mantendo sua temperatura e não 
deixando a superfície da Terra resfriar. Por isso, eles têm um papel fundamental para a existência da vida. O que é prejudicial é o aumento desse 
efeito. 
Alternativa e: incorreta. O processo fotossintético não intensifica o efeito estufa. Ele contribui para amenizá-lo, pois as plantas retiram carbono da 
atmosfera para a produção de matéria orgânica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 1 
Habilidade: 1 
Assunto: Trabalho, potência e energia 
 
 
Página 1 de 1 
 
3. O coração de um ser humano bombeia sangue para o organismo, recebendo e descarregando 
aproximadamente 5 litros de sangue por minuto, ou seja, 72,00 litros por dia. Supondo que o 
trabalho realizado pelo coração seja equivalente ao trabalho necessário para elevar essa 
quantidade de sangue até uma altura de 1,80 m, qual a potência de saída, em watts, do coração? 
 Dados: aceleração da gravidade local = 10 m/s2; 
 densidade do sangue aproximadamente = 1.000 kg/m3. 
 
( a ) 1 
( b ) 1,5 
( c ) 2 
( d ) 2,5 
( e ) 5 
 
Alternativa: B 
A potência de saída é dada por: 
WPot
t
=
∆
 
m·g·hPot
t
=
∆
 
Como a densidade do sangue é aproximadamente 1.000 kg/m3 = 1 kg/dm3 = 1 kg/litro, tem-se que 
5 litros de sangue equivalem a aproximadamente 5 kg. 
Para ∆t = 1 min (60 segundos), tem-se: 
5·10·1,8Pot
60
= 
Pot = 1,5 watts 
Física 
Competência: 17 
Habilidade: 5 
Assunto: Conceitos fundamentais de 
pressão, densidade e volume 
 
 
Página 1 de 1 0003_CN_FIS_PDV 
 
3. O coração, quando bate, impulsiona sangue a uma determinada pressão para vencer a resistência que veias, artérias e capilares oferecem ao 
fluxo sanguíneo. As pressões sistólica e diastólica podem ser medidas usando-se um esfigmomanômetro; quando se diz que um sujeito está 
com “12 por 8” de pressão, quer dizer que o seu coração bombeia com 120 mmHg um sangue que sofre 80 mmHg de resistência. Se ignorarmos 
quaisquer outros efeitos, para uma mesma pessoa, pode-se afirmar que o sangue corre mais rápido nas veias quando a pressão em mmHg é: 
( a ) 10 por 7. 
( b ) 13 por 9. 
( c ) 16 por 13. 
( d ) 8 por 6. 
( e ) 11 por 9. 
 
Alternativa: B 
O que importa é a diferença entre as duas pressões, que é maior na alternativa b. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 5 
Habilidade: 19 
Assunto: Ondulatória 
 
 
Página 1 de 1 
 
3. Uma das aplicações da ondulatória na física é o fenômeno das marés. A tabela a seguir 
contém dados referentes às previsões do nível das marés no Porto de Santos. Utilize-a para 
responder à questão. 
 
Porto de Santos – Torre Grande (Estado de São Paulo) 
 Latitude: 23° 57, 1'S Longitude: 046° 18, 3'W Fuso: +03,0 Ano: 2011 
 Instituição: DNPVN 45 Componentes Nível Médio: 0,79 Carta: 017 
 
Dia Hora Alt.(m) 
SÁB 01/10/2011 04:24 1.2 
 11:21 0.5 
16:08 0.9 
DOM 02/10/2011 00:02 0.2 
 
05:02 1.1 
12:02 0.7 
15:58 0.9 
SEG 03/10/2011 00:56 0.3 
 
05:51 0.9 
08:47 0.8 
11:02 0.8 
12:58 0.8 
15:34 0.9 
20:19 0.6 
22:15 0.6 
 Previsões dos níveis das marés para os dias 1°, 2 e 3 de outubro de 2011, no Porto de Santos. 
Disponível em: <http://www.mar.mil.br/dhn/chm/tabuas/50225Out2011.htm>. 
Acesso em: 3 maio 2010. 
 
Considerando-se que o nível médio das marés seja 0,7 m e que as marés se desloquem 
verticalmente a uma velocidade de 10 cm/h, é possível observar que a máxima amplitude 
prevista pelas marés no período indicado pela tabela será atingida, a partir do seu nível 
médio, aproximadamente em: 
( a ) 1 h 
( b ) 3 h 
( c ) 5 h 
( d ) 7 h 
( e ) 10 h 
 
Alternativa: C 
( )
( )
 ∆  ∆ = = =
120 – 70 cmSt 5 h
v 10 cm / h
 
Física 
Competência: 5 
Habilidade: 18 
Assuntos: Impulso e quantidade de 
movimento 
 
 
Página 1 de 1 0003_CN_FIS_IQM 
 
3. 
Novo foguete europeu dá show de versatilidade 
[...] 
Depois da queima dos dois primeiros estágios de combustível sólido, o Proba-V foi liberado em uma órbita circular a uma altitude de 
820 km, na Costa Oeste da Austrália, 55 minutos após o início do voo. 
O principal objetivo da missão é monitorar a cobertura vegetal do planeta Terra. 
Depois de liberar o Proba-V, o módulo superior fez uma terceira queima, após o que a parte superior do Vega, em forma de ovo, foi ejetada. 
[...] 
Disponível em: <www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=novo-foguete-europeu-show-versatilidade&id=010130130513>. 
Acesso em: 16 ago. 2013.Sabe-se que o que dá propulsão ao foguete é a queima de combustíveis. Com relação à propulsão do foguete no vácuo, na ausência de campos 
gravitacionais externos, o princípio físico envolvido é: 
( a ) a conservação da massa. 
( b ) a conservação da quantidade de movimento. 
( c ) a Lei da Inércia. 
( d ) a conservação da carga elétrica. 
( e ) o Teorema de Arquimedes. 
 
Alternativa: B 
Não havendo forças externas ao sistema, a quantidade de movimento se conserva. Assim, se houver variação da massa, um corpo pode ser 
impulsionado puramente sob a ação de forças internas, devido ao princípio da conservação da quantidade de movimento. Como há variação da 
massa do foguete quando o combustível é queimado e ejetado, o foguete é impulsionado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 20 
Assunto: Hidrostática 
 
 
Página 1 de 1 0003_CN_FIS_HID 
 
3. Uma bolinha de isopor encontra-se amarrada a um barbante, que, por sua vez, está preso no fundo de um recipiente contendo água, 
conforme mostra a figura. Nesse caso, as forças atuantes sobre a bolinha são: o peso (PT), a tração no fio (TT) e o empuxo (ET). 
 
 
 
 Suponha que, posteriormente, o recipiente seja levado para a superfície de um planeta X, cuja aceleração gravitacional seja maior que a 
aceleração da gravidade na superfície da Terra. Nessas novas condições, as forças atuantes sobre a bolinha são: o peso (PX), a tração no fio 
(TX) e o empuxo (EX). Com base no exposto, é correto afirmar que: 
( a ) PX > PT, TX < TT, EX = ET 
( b ) PX > PT, TX = TT, EX < ET 
( c ) PX < PT, TX < TT, EX < ET 
( d ) PX = PT, TX > TT, EX > ET 
( e ) PX > PT, TX > TT, EX > ET 
 
Alternativa: E 
Suponha que o líquido tenha densidade d e sabendo que as forças atuantes sobre a bolinha submersa são: peso, empuxo e tração, no equilíbrio 
estático, tem-se: = −T P E, em que: 
=P mg e =E dVg. 
Como > ⇒ > > >X T X T X T X Tg g P P , E E e T T . 
Física 
Competência: 2 
Habilidade: 5 
Assunto: Eficiência energética e consumo 
de energia elétrica 
 
 
Página 1 de 1 0003_CN_FIS_EFE 
 
3. Os aquecedores elétricos de água por acumulação, também conhecidos como boilers, são cada vez mais utilizados em residências e 
estabelecimentos comerciais. Por não utilizar gás para o aumento da temperatura da água, sua manutenção e seu funcionamento são 
bastante seguros. A figura a seguir mostra uma instalação típica de um boiler residencial. 
 
 
 
 A tabela a seguir compila características técnicas de alguns dos boilers mais vendidos, com capacidade máxima para aquecimento de 
200 litros de água. 
 
 BOILERS 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
FABRICANTE MARCA MODELO POTÊNCIA (W) 
PRESSÃO DE 
FUNCIONAMENTO 
DIMENSÕES 
EXTERNAS (mm) MATERIAL CONSUMO 
(kWh/mês) 
EFICIÊNCIA 
– EE (%) CLASSIFICAÇÃO kPa (mca) COMP DIAM CORPO 
INTERNO 
ISOLAMENTO 
TÉRMICO 
 
 200 LITROS 
A A X 3.000 392,4 40 1.650 465 AÇO INOX POLIURETANO 419 68,7 E 
B B Y 2.000 392 40 1.540 530 AÇO INOX POLIURETANO 319 75,8 C 
C C W 2.000 400 40 1.330 530 AÇO INOX POLIURETANO 325 81,9 B 
D D Z 2.500 392 40 1.420 520 AÇO INOX POLIURETANO 324 76,7 C 
 
 Nessas condições, considerando que o kWh cobrado pela concessionária de energia seja de R$ 0,30, o gasto mensal do boiler mais eficiente é de: 
( a ) R$ 79,5 
( b ) R$ 82,4 
( c ) R$ 88,6 
( d ) R$ 97,5 
( e ) R$ 99,2 
 
Alternativa: D 
O boiler da marca C é o mais eficiente, apresentando desempenho de 81,9% e consumo mensal de 325 kWh. Assim: 
→
→
=
1 kWh R$ 0,30
325 kWh x
x R$ 97,5
 
Física 
Competência: 1 
Habilidade: 2 
Assunto: Cinemática 
 
 
 Página 1 de 2 0003_CN_FIS_CNM 
 
3. 
 
 Após anos de testes e desenvolvimento, o Volkswagen XL1, enfim, se tornará realidade. 
A marca alemã confirmou que apresentará o modelo no Salão de Genebra, para em seguida 
dar início à sua produção, em Osnabrück, na Alemanha. Híbrido do tipo plug-in, o XL1 promete 
rodar até 111 km/L, se tornando o carro mais econômico do mundo em produção. Um dos 
responsáveis pela marca é o sistema híbrido, composto de um motor turbodiesel de 800 cm³, 
48 cavalos de potência e dois cilindros conectado a um propulsor elétrico de 20 kW (27 cv). 
Equipado também com um câmbio automatizado de dupla embreagem e sete marchas, o XL1 
faz de 0 a 100 km/h em 12,7 segundos e atinge a velocidade máxima de 159 km/h. Outra 
vantagem atribuída ao XL1 é sua capacidade de rodar até 50 km usando apenas o motor 
elétrico. [...] 
 
 
 Disponível em: <http://g1.globo.com/carros/noticia/2013/02/volkswagen-apresenta-o-carro-mais-
economico-do-mundo.html>. Acesso em: maio de 2013. (Adapt.). 
 
 Considerando que um carro econômico (CE) percorre 11,1 km com 1 litro de combustível na estrada 
e que o preço do combustível seja R$ 2,50, a economia obtida ao se percorrer 1.110 km com o 
modelo XL1, mencionado na reportagem, em relação a um carro econômico comum (CE) será de: 
( a ) R$ 125,00 
( b ) R$ 175,00 
( c ) R$ 195,00 
( d ) R$ 200,00 
( e ) R$ 225,00 
 
 
 
 
 Página 2 de 2 0003_CN_FIS_CNM 
 
Alternativa: E 
Consumo XL1: =1.100 km km 10 L
111 L
 
Consumo CE: =
1.100 km km 100 L
11,1 L
 
Economia: 100 L – 10 L = 90 L 
Valor da economia: ⋅ =90 L R$ 2,50 R$ 225,00
L
 
Física 
Competência: 2 
Habilidades: 5 e 6 
Assunto: Circuitos elétricos 
 
 
Página 1 de 2 
 
1. Para fazer a instalação de 2 interruptores funcionais em uma única lâmpada, é preciso uma 
montagem específica, caso contrário, apenas um ou nenhum deles funcionará para acionar a 
lâmpada. Ao se acionar o interruptor, ele deve necessariamente ligar (caso a lâmpada esteja 
desligada) ou desligar (caso a lâmpada esteja ligada), independentemente da configuração do 
outro interruptor. 
 
 Montagem I 
 
 
 
 Montagem II 
 
 
 
 Montagem III 
 
 
 
 
 
 
Página 2 de 2 
 
 
 Assinale a alternativa que indica qual (ou quais) das montagens permite(m) que os dois inter-
ruptores funcionem corretamente com apenas uma lâmpada. 
( a ) Somente I. 
( b ) Somente II. 
( c ) Somente III. 
( d ) I e II. 
( e ) II e III. 
 
Alternativa: A 
Apenas a montagem I mostra-se funcional para uma lâmpada e dois interruptores. 
Na montagem I, conforme mostra a figura, a lâmpada está desligada, pois o circuito está aberto. 
Se qualquer uma das chaves for mudada de posição, o circuito se fechará e, consequentemente, a 
lâmpada acenderá. Então, depois de mudar qualquer chave e a lâmpada estar em funcionamento, 
novamente, se qualquer uma das chaves for mudada de posição, a lâmpada apagará. 
Na montagem II, a lâmpada está acesa. Se a chave da esquerda for mantida como na figura e a da 
direita for abaixada, o circuito continuará fechado e nada mudará, ou seja, a lâmpada continuará 
acesa. Se a chave da esquerda for mudada de posição em relação à posição mostrada na figura e a 
chave da direita estiver levantada, a lâmpada ficará acesa. Porém, se esta for abaixada, então a 
lâmpada apagará. Ou seja, dependendo da posição de uma chave, a outra pode ou não ser 
funcional. 
Na montagem III, o circuito está sempre fechado e a lâmpada sempre acesa, independentemente 
da posição de qualquer uma das duas chaves. 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 20 
Assunto: Hidrostática: Empuxo 
 
 
Página 1 de 1 
 
2. O texto a seguir trata de uma das maiores piscinas de treinamento para astronautas no 
mundo. 
 
 O Laboratório de Flutuação Neutra (Neutral Buoyancy Laboratory – NBL) fica no Johnson 
Space Center (Houston – EUA) da NASA, a Agência Aeroespacial Americana. No NBL foi 
construída a maior piscina coberta do mundo que abriga uma réplica (não completa) da 
Estação Espacial Internacional (ISS) para treinamento de missõesespaciais, em especial EVA 
(Atividades Extra-Veicular) – qualquer atividade fora dos veículos espaciais. [...] 
Disponível em: <http://www.nectonsub.com.br/wordpress/archives/3060>. Acesso em: 2 maio 2012. 
 
 O princípio da flutuação neutra utilizado na piscina é usado para simular ambientes de 
imponderabilidade (aparente ausência de gravidade), já que um corpo nessa situação não 
afunda nem emerge. Sobre esses conceitos, é correto afirmar que: 
( a ) em um astronauta que se encontra em estado de flutuação neutra na piscina do NBL 
atuam as forças peso e empuxo, e sua resultante é nula. 
( b ) um astronauta andando na superfície da Lua tem sua massa reduzida, pois a aceleração 
da gravidade na Lua é menor do que na Terra. 
( c ) a massa do astronauta em ambiente de órbita é nula, já que não existe gravidade no 
espaço. 
( d ) tanto na piscina como em um ambiente de órbita, a aceleração resultante do astronauta é 
nula, já que não existe peso no espaço. 
( e ) a resultante de forças em um astronauta em órbita em torno da Terra é nula, já que as 
forças centrípeta e centrífuga são iguais. 
 
Alternativa: A 
Alternativa a: correta. Já que o astronauta não afunda nem emerge, ele se encontra em equilíbrio 
estático, sendo a resultante de forças nula. 
Alternativa b: incorreta. A massa não depende da aceleração da gravidade, já que é uma 
propriedade intrínseca a um corpo. 
Alternativa c: incorreta. A massa do astronauta é a mesma na Terra ou em órbita. 
Alternativa d: incorreta. Em um ambiente de órbita, é a aceleração gravitacional que faz com que o 
corpo realize a trajetória circular, já que esta aceleração está atuando como aceleração centrípeta. 
Alternativa e: incorreta. A resultante de forças em um astronauta em órbita é diferente de zero, 
pois ele está sujeito à aceleração gravitacional. 
 
 
 
Física 
Competências: 1 e 6 
Habilidades: 3 e 20 
Assunto: Gravitação 
 
 
Página 1 de 1 0002_CN_FIS_GRT 
 
2. 
Cientistas disseram nesta quarta-feira que podem estar perto de descobrir a misteriosa “matéria escura”, uma substância que forma mais 
de um quarto do universo, mas que nunca foi vista. “Isso seria incrível, como descobrir um novo continente. Realmente abriria a porta para um 
mundo totalmente novo”, disse Gagnon. 
A matéria escura, que cerca galáxias em todo o universo, é invisível porque não reflete a luz. Sua presença foi estabelecida pela força 
gravitacional que exerce sobre planetas e estrelas. 
Disponível em: <www.estadao.com.br/noticias/vidae,cientistas-se-aproximam-de-misteriosa-materia-escura,1016558,0.htm>. Acesso em: 16 ago. 2013. 
 
 Por não refletir ou emitir ondas eletromagnéticas, a detecção de matéria escura não pode ser feita de forma direta, mas apenas de maneira 
indireta. Ela foi sugerida, inicialmente, por meio da observação da velocidade de estrelas orbitando o centro de massa de galáxias e do cálculo 
da massa total da galáxia. Dessa forma, supõe-se que o centro de massa está no centro da galáxia analisada e verifica-se a velocidade de 
translação de algumas estrelas em torno dessa galáxia. Supondo que o sistema obedece às Leis da Gravitação Universal de Newton, que o 
centro da galáxia analisada é seu centro de massa e que a órbita da estrela ao redor da galáxia é circular, é correto afirmar que: 
( a ) quanto mais distante a estrela estiver do centro de massa, maior será sua velocidade de translação ao redor da galáxia. 
( b ) quanto maior for a massa total do sistema, a qual supõe-se estar no centro de massa da galáxia, menor será a velocidade de translação 
da estrela. 
( c ) se a velocidade da estrela for muito grande, incompatível com a quantidade de massa observada na galáxia, a hipótese da matéria escura 
é plausível. 
( d ) a força gravitacional sentida por uma estrela em translação ao redor de uma galáxia é diretamente proporcional à sua distância ao centro 
de massa da galáxia. 
( e ) a força gravitacional sentida por uma estrela em translação ao redor de uma galáxia não depende da massa dessa estrela. 
 
Alternativa: C 
A hipótese da existência da matéria escura baseia-se, conforme mencionado no texto, na alta velocidade de estrelas girando ao redor do centro de 
massa de galáxias. Essa velocidade é incompatível com a quantidade de massa observada, o que sugere haver matéria que não interaja com radiação 
eletromagnética. Até o momento, essa hipótese não foi comprovada experimentalmente. 
Alternativa a: incorreta. Pela Lei das Órbitas de Kepler:
3 3 2
CM CM
2 2
R R vcte cte,
T 4
= ⇒ =
π
com π= CM
2v R .
T
 
Alternativa b: incorreta. = ⇒ = ⇒ =
2
galáxia estrela galáxia2estrela
G C 2
CM CMCM
GM m GMm vF F v ;
R RR
quanto maior for a massa no centro de massa da galáxia, maior a 
velocidade de translação da estrela. 
Alternativa d: incorreta. Força gravitacional: = galáxia estrelaG 2
CM
GM m
F .
R
A força é inversamente proporcional ao quadrado da distância ao centro de massa. 
Alternativa e: incorreta. Força gravitacional: = galáxia estrelaG 2
CM
GM m
F .
R
A força é diretamente proporcional à massa da estrela. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 20 
Assunto: Teorema de Stevin 
 
 
Página 1 de 1 
 
2. Na respiração, para o ar chegar até os pulmões (processo de inspiração) é preciso fazer com 
que a pressão interna dos pulmões seja menor do que a externa. Para isso, deve ocorrer a 
expansão da caixa torácica. Durante um mergulho, devido à pressão da água, essa expansão 
se torna mais difícil. Em um mergulho com snorkel (equipamento usado para respirar sob a 
água), a máxima profundidade possível é de, aproximadamente, 1,2 metro. Com base nas 
informações e em conhecimentos sobre o assunto, pode-se dizer corretamente que o valor 
da pressão, nessa profundidade, equivale à pressão de uma coluna de água de: 
( a ) 10 m de altura. 
( b ) 1 m de altura. 
( c ) 11,5 m de altura. 
( d ) 1,5 m de altura. 
( e ) 2 m de altura. 
 
Alternativa: C 
A pressão dentro da água é a soma da pressão atmosférica com a pressão hidrostática da coluna 
de líquido. A pressão atmosférica vale 5 5 21 atm 1,013 10 Pa 1,013 10 N/m .= ⋅ = ⋅ Assim, o equivalente 
em uma coluna de água é: 
= ⋅ ⋅ → ⋅ = ⋅ → ≈5 3P d g h 1,013 10 10 9,8 h h 10,33 m 
Logo, a pressão em uma profundidade de 1,2 m dentro da água equivale a: 
≈ + =P 10,33 1,2 11,5 m de água 
Física 
Competência: 2 
Habilidade: 6 
Assunto: Termodinâmica 
 
 
Página 1 de 1 0002_CN_FIS_TRD 
 
2. 
Verifique se as borrachas de vedação da porta [da geladeira] estão em bom estado. Um modo prático para isso é proceder da seguinte 
forma: 
1. Abra a porta e coloque uma folha de papel entre ela e o gabinete da geladeira. 
2. Feche a porta fazendo com que a folha fique presa. 
3. Depois, tente retirá-la; se a folha deslizar e sair com facilidade, é sinal de que as borrachas não estão garantindo a vedação. Imediata-
mente, providencie a sua substituição, pois a perda do frio interno da geladeira aumenta o consumo de eletricidade. 
Disponível em: <www.amazonasenergia.gov.br/cms/conservacao-de-energia/economize-energia/>. Acesso em: 15 ago. 2013. 
 
 Se a borracha de vedação de uma geladeira estiver em boas condições, será difícil abri-la pouco tempo depois de fechá-la. Isso acontece 
porque: 
( a ) ao ser fechada, a porta da geladeira aciona uma trava mecânica que impede sua abertura pelos próximos segundos. 
( b ) ao ser fechada, sua luz interna se apaga, deixando em curto um circuito elétrico e acionando uma trava elétrica. 
( c ) ao ser fechada, os gases no interior da geladeira têm sua temperatura diminuída, deixando a pressão externa maior que a interna. 
( d ) ao ser aberta, os gases que estavam no interior da geladeira saem dela, diminuindo o volume total em seu interior e a pressão interna. 
( e ) ao seraberta, a geladeira acende uma luz em seu interior, isso aumenta a temperatura dos gases internos e diminui a pressão interna. 
 
Alternativa: C 
Quando a porta de uma geladeira é aberta, os gases em seu interior trocam calor com os gases do meio externo. Além disso, um fluxo de ar quente 
acaba entrando, enquanto um fluxo de ar frio sai. Logo, quando sua porta é fechada, não há mais essa troca de calor nem esse fluxo. Assim, o gás 
que ocupa o interior da geladeira volta a resfriar, diminuindo sua temperatura e, consequentemente, sua pressão. Dessa forma, a pressão externa 
logo após fechar a geladeira é maior que a pressão interna, o que acaba dificultando a abertura da geladeira pouco tempo depois de ter sido aberta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 20 
Assunto: Trabalho, potência e energia: 
Conservação de energia 
 
 
Página 1 de 1 
 
2. Em 2010, um grupo de 41 pesquisadores publicou uma revisão de trabalhos na revista Science 
para consolidar a teoria de que um asteroide que caiu no México há 65,5 milhões de anos foi 
responsável pela extinção dos dinossauros. Essa revisão sugere que o asteroide tinha dez mil 
metros de diâmetro e atingiu a Terra a uma velocidade de cerca de 20 km/s. Considerando que 
o meteoro tem massa aproximada de 2 ∙ 1015 kg, quantas bombas nucleares de 1,0 megaton 
são necessárias para liberar a mesma energia que o impacto do asteroide? 
 Dado: 1 bomba de 1,0 megaton libera 4 ∙ 1015 J de energia. 
( a ) 2 ∙ 104 
( b ) 4 ∙ 104 
( c ) 5 ∙ 107 
( d ) 1 ∙ 108 
( e ) 2 ∙ 108 
 
Alternativa: D 
E energia cinética do asteroide imediatamente antes da explosão é a energia liberada. Logo, tem-se: 
( ) ( )
2
cin
215 3
cin
23
cin
1E m∙v
2
1E 2∙10 ∙ 20∙10
2
E 4∙10 J
=
=
 
Portanto, a quantidade de bombas atômicas necessárias para liberar a mesma energia é dada por: 
23
8
15
4∙10N 10 bombas
4∙10
= = 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 21 
Assunto: Conceitos fundamentais de 
pressão, densidade e volume 
 
 
 Página 1 de 1 0002_CN_FIS_PDV 
 
2. A comparação da massa de um corpo ao seu tamanho já se tornou algo usual. Diz-se, por 
exemplo, que um elefante chega a ter massa igual a algumas toneladas, e que uma formiga 
tem algumas unidades de miligramas de massa. No entanto, para a física, essas relações 
podem surpreender. Por exemplo, um pedaço de uma estrela de nêutrons do tamanho de uma 
cabeça de alfinete (com volume aproximadamente igual a 1 ηm3) pesaria 1 milhão de 
toneladas. 
 Nesse sentido, sabendo que a massa da Terra corresponde a aproximadamente 6 · 1024 kg, o 
volume ocupado por um pedaço de uma estrela de nêutrons que tivesse a mesma massa que 
a Terra corresponde a: 
 Dado: 1 ηm3 = 10–9 m3. 
( a ) 1,5 · 1024 m3 
( b ) 2 · 105 m3 
( c ) 3 · 1030 m3 
( d ) 4 · 1012 m3 
( e ) 6 · 106 m3 
 
Alternativa: E 
Como a relação entre massa e volume é diretamente proporcional, uma vez que a densidade do 
corpo é constante, tem-se: 
−⋅ ⋅
= ⇒ = = = ⋅
24 9
6 31 2 2 1
2 9
1 2 1
m m m V 6 10 10V 6 10 m
V V m 10
 
Física 
Competência: 1 
Habilidade: 1 
Assunto: Onda - Oscilações 
 
 
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2. Uma das maiores evidências que reforçam a Teoria do Big Bang é o chamado “deslocamento para o vermelho”. Apenas analisando seu 
espectro eletromagnético, é possível determinar a que velocidade uma estrela ou mesmo uma galáxia estão se deslocando em relação a nós. 
Por exemplo, se um objeto está com seu espectro deslocado para o azul mais do que deveria, considerando sua temperatura e composição 
química, significa que ele está se aproximando de nós. Caso o objeto esteja com seu espectro deslocado para o vermelho mais do que deveria, 
ele está se afastando de nós. Como quase todos os objetos astronômicos têm seu espectro deslocado para o vermelho, conclui-se que a 
maioria dos objetos celestes está se afastando, o que corrobora a teoria de um universo em expansão. 
 Esse efeito luminoso, chamado efeito Doppler relativístico, tem um análogo sonoro que pode ser detectado quando: 
( a ) uma cigarra modula o som que produz alternando ruído e silêncio. 
( b ) um rádio não está sintonizado em nenhuma estação e fica chiando. 
( c ) algo quebra a barreira do som e sua onda de choque atinge alguém. 
( d ) uma ambulância passa e sua sirene aguda parece ficar mais grave. 
( e ) a mesma nota é tocada em diversos instrumentos de timbres diferentes. 
 
Alternativa: D 
Efeito Doppler é a mudança aparente na frequência de um sinal quando há movimento relativo entre fonte e observador. Para a ambulância, a 
frequência é maior quando ela se aproxima de nós (som mais agudo) do que quando se afasta (mais grave). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física 
Competência: 6 
Habilidade: 20 
Assunto: Impulso e quantidade de 
movimento 
 
 
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3. Leia o texto a seguir. 
 
A colisão frente a frente é um dos piores tipos de acidente, pois em poucos segundos os veículos se transformam em ferro torcido, 
envolvendo os condutores e ocupantes de tal maneira que raramente escapam com vida. Vários são os fatores que ocasionam este tipo de 
acidente e quase todos eles derivam do descumprimento das leis de trânsito ou de normas de direção defensiva. Ingestão de bebida alcoólica, 
excesso de velocidade, dormir ao volante, problemas com o veículo ou distração do condutor são apenas alguns desses fatores. Essas colisões 
também ocorrem nas ultrapassagens feitas em desacordo com as medidas de segurança. [...] 
Disponível em: <www.detran.pr.gov.br/arquivos/File/habilitacao/manualdehabilitacao/manualdehabparte6.pdf>. Acesso em: 5 fev. 2013. 
 
 Nesse contexto, estudantes do Ensino Médio, em uma aula experimental sobre colisões, montaram um arranjo mecânico composto de dois 
carrinhos de massas diferentes (M > m) e um trilho horizontal perfeitamente liso, para avaliar os conceitos físicos envolvidos. Em dado 
instante, o carrinho mais massivo é lançado com certa velocidade V em direção ao carrinho mais leve, que estava inicialmente em repouso, 
conforme indicam as figuras. Imediatamente após o choque, em que há a máxima perda de energia mecânica, os referidos carrinhos passam 
a se movimentar de modo solidário (um grudado no outro), e com velocidade v. 
 
 
 
 Nessas condições, assinale o diagrama que caracteriza corretamente o momento linear do sistema (Q) formado pelos carrinhos em função 
do tempo (t). 
 
( a ) 
 
( b ) 
 
( c ) 
 
( d ) 
 
( e ) 
 
 
Alternativa: E 
O sistema é mecanicamente isolado, portanto a quantidade de movimento (momento linear) não se altera. 
Física 
Competência: 2 
Habilidades: 5 e 6 
Assunto: Eficiência energética e consumo 
 de energia elétrica 
 
 
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1. Em uma residência com 4 moradores, cada um utiliza diariamente, em média, o chuveiro por 
30 minutos, a máquina de lavar por 1 hora e a televisão por 3 horas. Além disso, a geladeira 
permanece ligada 24 horas por dia. Considerando um mês de 30 dias, assinale a alternativa 
que indica o consumo mensal médio, em kWh, dessa residência. 
 Dados: 
 Potência consumida por aparelho: chuveiro: 4.000 W; máquina de lavar: 600 W; televisão: 100 W; geladeira: 300 W. 
 
( a ) 224 kWh 
( b ) 303 kWh 
( c ) 564 kWh 
( d ) 728 kWh 
( e ) 818 kWh 
 
Alternativa: C 
O consumo de energia total pode ser calculado somando-se o consumo de todos os aparelhos. 
Individualmente, o consumo é dado pelo produto entre a potência e o tempo de utilização: E = P · ∆t 
 
Lembrando que são 4 moradores que usam os aparelhos diariamente, em um mês de 30 dias. 
Dessa forma, tem-se: 
 
- chuveiro 
= ⋅ ⋅ ⋅ = =
0,5 hE 4.000 W 30 dias 4 240.000 Wh 240 kWh
dia