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1 TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro ESSE MÓDULO VOCÊ ENCONTRARÁ OS SEGUINTES ASSUNTOS: CINEMÁTICA E INTERPRETAÇÃO DE GRÁFICOS ............................................................................... 3 LEIS DE NEWTON.......................................................................................................................................... 14 TORQUE E EQUILÍBRIO DO CORPO RÍGIDO ...................................................................................... 21 FLUIDOS ............................................................................................................................................................ 23 QUANTIDADE DE MOVIMENTO .............................................................................................................. 32 ENERGIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES ................................................................................................. 33 GRAVITAÇÃO UNIVERSAL ......................................................................................................................... 51 ÓPTICA ............................................................................................................................................................... 54 ONDAS ................................................................................................................................................................ 63 ELETROSTÁTICA ........................................................................................................................................... 79 ELETROMAGNETISMO ................................................................................................................................ 81 ELETRODINÂMICA ....................................................................................................................................... 84 CALOR .............................................................................................................................................................. 102 Eu sou brasileiro com muito orgulho, sim senhor! Somos um país de batalhadores, de guerreiros. Mesmo com inúmeras diversidades temos ânimo para rir, brincar, cantar, sonhar... O verdadeiro herói é aquele que trabalha o mês inteiro, recebe um salário mínimo, sustenta a família e ensina aos filhos os valores humanos e éticos. Somos uma nação construída bravamente, mas que sabe tirar de tudo uma lição: - A dor...sinal de que algo não vai bem! - Tristeza...hora de repensar a vida e buscar a felicidade! - Cansaço...descanse nos braços de quem te ama! - Choro...alivia a alma! - Saudades...mostra que tudo valeu a pena! Não faça muitos planos para o futuro. Viva o agora, busque a felicidade em coisas simples. Já viu uma criança sorrindo hoje? É a imagem que mais se aproxima da perfeição Divina. Já me disseram que o pior medo do homem é o de ser feliz. É verdade, pois sempre buscamos problemas “insolucionáveis”. Pare e pense! Eu te garanto que vai ficar mais fácil resolvê-los! Dance muito, mas dance mesmo! Se entregue ao ritmo, sinta seu coração pulsar nas batidas da música. Uma grande amiga me disse, certa vez, que casa sem música é igual a corpo sem alma! Ela tem razão. Já viu um povo mais musical que o brasileiro? De tudo tira um som: de uma caixa de fósforos ao banco do ônibus. Esse deve ser um dos segredos da felicidade! Abrace, aperte, mas sem ousadia, viu? Estou cansado de ver as pessoas apertando as mãos e dizendo: um abraço. Se está perto, abrace logo. Ele é a ponte que nos leva energia. Vai dizer que você nunca recebeu um abraço que te renovou? Tive uma aluna alemã a qual me confidenciou que quando voltasse à sua terra daria um forte abraço no pai, e diga-se de passagem, o primeiro. Obrigado meu Deus por ter me feito brasileiro! Somos um povo muito prestativo. Já percebeu que o mais solidário é aquele que menos tem? Acredito que muito dinheiro estraga as pessoas. Pense nessas palavras, vá viver, deixe de ser um ilustre espectador da sua própria vida! Precisando de mim, é só chamar! TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro Meu aluno, meu parceiro Certamente você já sonhou em ter em mãos um material que trouxesse todas as questões de Física do ENEM reunidas e divididas por assunto. Pois bem, seu sonho se realizou! Não só dividimos os 19 anos do ENEM por assunto como também trouxemos ao final de cada questão um comentário ou uma dica acerca do conteúdo que a envolve. A dica em geral lhe ajudará a resolver a questão. O material Física Divertida para o ENEM vem preencher esta lacuna - onde encontrar todas as questões de Física do ENEM divididas por assunto? - e suprir esta necessidade do aluno. Acredito que você se sentirá confortável ao estudar por este material, pois resolvendo as 335 questões que caíram no ENEM desde 1988, primeira e segunda aplicações, a sua confiança aumentará e o seu potencial será elevado ao máximo para que consiga a melhor pontuação neste e em outros exames de seleção que tenham a mesma estrutura de prova, voltada para a compreensão dos fenômenos da Física. Mas eu queria algo mais...e sabia que você também. E o algo a mais é uma grande novidade e um presente. Ao adquirir este material você terá acesso a resolução de todas as questões por vídeo em seu celular ou tablete. No momento da compra do material seu e-mail será cadastrado e adicionaremos você no grupo do WhatsApp: DUVIDAS QUESTÕES ENEM (77) 998243204 e por lá você nos envia a dúvida ou a questão que não está conseguindo resolver, que te enviaremos por vídeo a resolução completa e detalhada da questão, com um comentário mais detalhado do conteúdo que a envolve. O prazo de uso desta ferramenta de vídeos pelo WhatsApp se encerra após um ano da data de compra. Ou seja, muuuuito tempo para aprendermos Física! Mas o presente é só esse? Claro que não! Como brinde, você terá direito, neste mesmo grupo do WhatsApp, a 5 vídeos mensais de dúvidas de quaisquer outras questões de Física que venha a necessitar. Na verdade, este material, será muito mais que as 335 questões do ENEM. Será um minicurso de Física on-line para auxiliá-lo nessa árdua caminhada rumo a APROVAÇÃO! Conte conosco....vamos ser parceiros nessa sua trilha do SUCESSO!!! Prof. Ivã Pedro www.fisicadivertida.com.br http://www.fisicadivertida.com.br/ 3 TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro CINEMÁTICA E INTERPRETAÇÃO DE GRÁFICOS Informações para as questões 1, 2 e 3 As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura. O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativo destas coroas. 01. (Enem 1998) Em que opção abaixo a roda traseira dá o maior número de voltas por pedalada? A) D) B) E) C) COMENTÁRIOS E DICAS Questão de nível medio exige que o aluno lembre-se alguns detalhes sobre o movimento de uma bicicleta. Lembrar que este movimento se dá por meio do acoplamento entre uma roda dentada dianteira com uma roda dentada traseira, e este acoplamento é feito por meio de uma corrente, não havendo deslizamentoentre as rodas dentadas e a corrente. Sendo assim , o aluno deve concluir que as rodas dentadas da bicicleta possuem velocidades lineares de mesmo modulo, sendo este igual ao modulo da velocidade linear da corrente. Para ter o maior número de voltas deve-se ter a MAIOR RAZÃO entre os raios da roda dianteira (rd) e traseira (rt), pois wt/wd = rd/rt. Assim, deve- se buscar como resposta, uma alternativa que mostre a maiordiferença entre as dimensões dos raios dianteiro e traseiro. 02. (Enem 1998) Quando se dá uma pedalada na bicicleta ao lado (isto é, quando a coroa acionada pelos pedais dá uma volta completa), qual é a distância aproximada percorrida pela bicicleta, sabendo-se que o comprimento de um círculo de raio R é igual a 2 R, onde ≈ 3? (A) 1,2 m (B) 2,4 m (C) 7,2 m (D) 14,4 m (E) 48,0 m COMENTÁRIOS E DICAS Questão de nível médio, onde o aluno deve perceber, pelos dados informados, que a distância percorrida será 3 vezes o comprimento (2R), pois enquanto a roda dentada dianteira efetuar uma volta completa, a roda dentada traseira efetuará 3 voltas completes. Isto se deve pelo fato de wt = 3wd (tente provar isto!) 03. (Enem 1998) Com relação ao funcionamento de uma bicicleta de marchas, onde cada marcha é uma combinação de uma das coroas dianteiras com uma das coroas traseiras, são formuladas as seguintes afirmativas: I. numa bicicleta que tenha duas coroas dianteiras e cinco traseiras, temos um total de dez marchas possíveis onde cada marcha representa a associação de uma das coroas dianteiras com uma das traseiras. II. em alta velocidade, convém acionar a coroa dianteira de maior raio com a coroa traseira de maior raio também. III. em uma subida íngreme, convém acionar a coroa dianteira de menor raio e a coroa traseira de maior raio. Entre as afirmações acima, estão corretas: (A) I e III apenas. (D) II apenas. (B) I, II e III. (E) III apenas. (C) I e II apenas. COMENTÁRIOS E DICAS Questão de nível médio, onde o aluno deve perceber, pelos dados informados, que a distância percorrida será 3 vezes o comprimento (2R), pois enquanto a roda dentada dianteira efetuar uma volta completa, a roda dentada traseira efetuará 3 voltas completes. Isto se deve pelo fato de wt = 3wd (tente provar isto!) Informações para as questões 4 e 5. Em uma prova de 100 m rasos, o desempenho típico de um corredor padrão é representado pelo gráfico a seguir: 4 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO 04. (Enem 1998) Baseado no gráfico, em que intervalo de tempo a velocidade do corredor é aproximadamente constante? (A) Entre 0 e 1 segundo. (B) Entre 1 e 5 segundos. (C) Entre 5 e 8 segundos. (D) Entre 8 e 11 segundos. (E) Entre 12 e 15 segundos. COMENTÁRIOS E DICAS Questão fácil. Apesar de não precisar usar esta dica na questão, é sempre bom o aluno saber que no gráfico v x t, a inclinação da reta representa a aceleração e a área da figura, a distância percorrida. 05. (Enem 1998) Em que intervalo de tempo o corredor apresenta aceleração máxima? (A) Entre 0 e 1 segundo. (B) Entre 1 e 5 segundos. (C) Entre 5 e 8 segundo. (D) Entre 8 e 11 segundos. (E) Entre 9 e 15 segundos. COMENTÁRIOS E DICAS O aluno deve descobrir no gráfico o trecho de maior inclinação. Questão básica de Cinemática. 06. (Enem 1999) Para convencer a população local da ineficiência da Companhia Telefônica Vilatel na expansão da oferta de linhas, um político publicou no jornal local o gráfico I, abaixo representado. A Companhia Vilatel respondeu publicando dias depois o gráfico II, onde pretende justificar um grande aumento na oferta de linhas. O fato é que, no período considerado, foram instaladas, efetivamente, 200 novas linhas telefônicas. Analisando os gráficos, pode-se concluir que (A) o gráfico II representa um crescimento real maior do que o do gráfico I. (B) o gráfico I apresenta o crescimento real, sendo o II incorreto. (C) o gráfico II apresenta o crescimento real, sendo o gráfico I incorreto. (D) a aparente diferença de crescimento nos dois gráficos decorre da escolha das diferentes escalas. (E) os dois gráficos são incomparáveis, pois usam escalas diferentes. COMENTÁRIOS E DICAS Questão que poderia estar em uma avaliação de MATEMÁTICA. Como exige intepretação de uma situação gráfica (tão comum na Física), coloquei aqui também. Observe que o número de linhas telefônicas é o mesmo nos dois gráficos. 07. (Enem 1999) A obsidiana é uma pedra de origem vulcânica que, em contato com a umidade do ar, fixa água em sua superfície formando uma camada hidratada. A espessura da camada hidratada aumenta de acordo com o tempo de permanência no ar, propriedade que pode ser utilizada para medir sua idade. O gráfico ao lado mostra como varia a espessura da camada hidratada, em mícrons (1 mícron = 1 milésimo de milímetro) em função da idade da obsidiana. Com base no gráfico, pode-se concluir que a espessura da camada hidratada de uma obsidiana 5 TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro (A) é diretamente proporcional à sua idade. (B) dobra a cada 10 000 anos. (C) aumenta mais rapidamente quando a pedra é mais jovem. (D) aumenta mais rapidamente quando a pedra é mais velha. (E) a partir de 100 000 anos não aumenta mais. COMENTÁRIOS E DICAS Mais uma questão básica de interpretação de gráficos, da parte MATEMÁTICA da prova. Se percebe claramente que numa menor idade a espessura da camda hidratada da pedra aumenta de forma mais intense. 08. (Enem 1999) Um sistema de radar é programado para registrar automaticamente a velocidade de todos os veículos trafegando por uma avenida, onde passam em média 300 veículos por hora, sendo 55 km/h a máxima velocidade permitida. Um levantamento estatístico dos registros do radar permitiu a elaboração da distribuição percentual de veículos de acordo com sua velocidade aproximada. A velocidade média dos veículos que trafegam nessa avenida é de: (A) 35 km/h (D) 76 km/h (B) 44 km/h (E) 85 km/h (C) 55 km/h COMENTÁRIOS E DICAS O enunciado da questão pede “velocidade média dos veículos”. É de comum acordo entre professores que seria mais adequada a expressão “valor médio de velocidades para os veículos”, já que velocidade media é um conceito físico definido como sendo a razão entre o deslocamento e o tempo gasto. Em função deste equívoco na elaboração da questão, colocamos ela aqui, apesar de ser resolvida puramente por conceitos matemáticos. 09. (Enem 2000) Em certa cidade, algumas de suas principais vias têm a designação “radial” ou “perimetral”, acrescentando-se ao nome da via uma referência ao ponto cardeal correspondente. As ruas 1 e 2 estão indicadas no esquema abaixo, em que não estão explicitados os pontos cardeais. Os nomes corretos das vias 1 e 2 podem, respectivamente, ser: (A) perimetral sul, radial leste. (B) perimetral sul, radial oeste. (C) perimetral norte, radial oeste. (D) radial sul, perimetral norte. (E) radial sul, perimetral oeste. COMENTÁRIOS E DICAS Questão de nível fácil que será respondida tranquilamente se o aluno lembrar que perímetro está relacionada a algo que circunda um trecho e radial está relacionado a algo apontado para o centro. 10. (Enem 2001) O consumo total de energia nas residências brasileiras envolve diversas fontes, como eletricidade, gás de cozinha, lenha, etc. O gráfico mostra a evolução do consumo de energia elétrica residencial, comparada com o consumo total de energia residencial, de 1970 a 1995. Verifica-se que a participação percentual da energia elétrica no total de energia gasto nas residências brasileiras cresceu entre 1970 e 1995, passando, aproximadamente, de a) 10% para 40% b) 10% para 60% c) 20% para 60% d) 25% para 35% e) 40% para 80%. 6 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO COMENTÁRIOS E DICAS Questão de nível fácil, de conhecimento MATEMÁTICO, exige uma observação cuidadosa do gráfico. Essa observação exigirá bom senso na escolha dos valores, visto que não estão claramentedefinidos. Vejam: em 1970 houve um consumo de energia de 2,5.10 6 tep e em 1995 o consumo passou a ser de 20.10 6 tep. Em 1970 a energia total era de 25.10 6 tep e em 1995 a energia total era de 34.10 6 tep. A partir destes valores se pode calcular o aumento do percentual. 11. (Enem 2002) O excesso de peso pode prejudicar o desempenho de um atleta profissional em corridas de longa dist‚ncia como a maratona (42,2 km), a meia-maratona (21,1 km) ou uma prova de 10 km. Para saber uma aproximação do intervalo de tempo a mais perdido para completar uma corrida devido ao excesso de peso, muitos atletas utilizam os dados apresentados na tabela e no gráfico: Usando essas informações, um atleta de ossatura grande, pesando 63 kg e com altura igual a 1,59m, que tenha corrido uma meiamaratona, pode estimar que, em condições de peso ideal, teria melhorado seu tempo na prova em (A) 0,32 minuto (D) 2,68 minutos (B) 0,67 minuto (E) 3,35 minutos (C) 1,60 minuto COMENTÁRIOS E DICAS Mais uma questão que não exige conhecimento físico e sim MATEMÁTICO e uma boa habilidade em interpreter gráficos e tabelas. De acordo com a 1ª tabela, para a altura de 1,59m o “peso” (na realidade deveria ser massa) ideal seria de 58,0 kg. Como o atleta “pesa” 63 kg, ele está 5 kg acima de seu peso ideal. Pela 2ª tabela, para um excesso de peso de 1kg, em uma corrida de meia-maratona, o tempo perdido é de 0,67 min. 12. (Enem 2002) As cidades de Quito e Cingapura encontram- se pró- ximas à linha do equador e em pontos diametralmente opostos no globo terrestre. Considerando o raio da Terra igual a 6370 km, pode-se afirmar que um avião saindo de Quito, voando em média 800 km/h, descontando as paradas de escala, chega a Cingapura em aproximadamente a) 16 horas. d) 32 horas. b) 20 horas. e) 36 horas. c) 25 horas. COMENTÁRIOS E DICAS Questão de nível médio. O aluno deve ter cuidado em perceber que a distância percorrida pelo avião não é o dobro do raio (o avião não se moverá por dentro do planeta!), mas sim, metade do comprimento da circunferência. 13. (Enem 2003) O tempo que um ônibus gasta para ir do ponto inicial ao ponto final de uma linha varia, durante o dia, conforme as condições do trânsito, demorando mais nos horários de maior movimento. A empresa que opera essa linha forneceu, no gráfico abaixo, o tempo médio de duração da viagem conforme o horário de saída do ponto inicial, no período da manhã. De acordo com as informações do gráfico, um passageiro que necessita chegar até as 10h30min ao ponto final dessa linha, deve tomar o ônibus no ponto inicial, no máximo, até as: (A) 9h20min (D) 8h30min (B) 9h30min (E) 8h50min (C) 9h00min COMENTÁRIOS E DICAS O ENEM antigo trazia com muita frequência este tipo de questão. O novo ENEM, a partir de 2009, passou a ser mais conteudista. Mas dominar interpretação de gráficos é uma habilidade que pode auxiliar em diversas questões de Fisica. 7 TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro 14. (Enem 2003) Após a ingestão de bebidas alcoólicas, o metabolismo do álcool e sua presença no sangue dependem de fatores como peso corporal, condições e tempo após a ingestão. O gráfico mostra a variação da concentração de álcool no sangue de indivíduos de mesmo peso que beberam três latas de cerveja cada um, em diferentes condições: em jejum e após o jantar. Tendo em vista que a concentração máxima de álcool no sangue permitida pela legislação brasileira para motoristas é 0,6 g/L, o indivíduo que bebeu após o jantar e o que bebeu em jejum só poderão dirigir após, aproximadamente, (A) uma hora e uma hora e meia, respectivamente. (B) três horas e meia hora, respectivamente. (C) três horas e quatro horas e meia, respectivamente. (D) seis horas e três horas, respectivamente. (E) seis horas, igualmente. COMENTÁRIOS E DICAS Questão de nível fácil exigindo apenas interpretação gráfica. Atenção “SPOILER” da resolução a partir de agora: Pela análise do gráfico, o limite de 0,6g/L para o indivíduo que bebeu após o jantar começa a diminuir a partir de três horas. Para o indivíduo que bebeu em jejum, esse limite começa a diminuir a partir de, aproximadamente, quatro horas e meia. 15. (Enem 2004) Nos X-Games Brasil, em maio de 2004, o skatista brasileiro Sandro Dias, apelidado “Mineirinho”, conseguiu realizar a manobra denominada “900”, na modalidade skate vertical, tornando-se o segundo atleta no mundo a conseguir esse feito. A denominação “900” refere-se ao número de graus que o atleta gira no ar em torno de seu próprio corpo, que, no caso, corresponde a a) uma volta completa. b) uma volta e meia. c) duas voltas completas. d) duas voltas e meia. e) cinco voltas completas. COMENTÁRIOS E DICAS Com uma simples “regra de três” se resolve esta questão considerada fácil. Lembrar que 1 volta está associada a 360 0 . 16. (Enem 2004) Para medir o perfil de um terreno, um mestre-de-obras utilizou duas varas (VI e VII), iguais e igualmente graduadas em centímetros, às quais foi acoplada uma mangueira plástica transparente, parcialmente preenchida por água (figura abaixo). Ele fez 3 medições que permitiram levantar o perfil da linha que contém, em seqüência, os pontos P1, P2, P3 e P4. Em cada medição, colocou as varas em dois diferentes pontos e anotou suas Ieituras (terreno fora de escala) na tabela a seguir. A figura representa a primeira medição entre P1 e P2. MEDIÇÃO VARA I VARA I DIFERENÇA (LI – LII) PONTO LEITURA LI (cm) PONTO LEITURA LII (cm) 1ª P1 239 P2 164 75 2ª P2 189 P3 214 – 25 3ª P3 229 P4 174 55 Ao preencher completamente a tabela, o mestre-deobras determinou o seguinte perfil para o terreno: COMENTÁRIOS E DICAS Questão de nível médio exige a compreensão de um dos princípios básicos da HIDROSTÁTICA: o Teorema de Stevin e a questão dos Vasos Comunicantes. Como você verá em Hidrostática, segundo Stevin, a pressão no interior de um fluido é dada por: P = P o + dhg, 8 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO No caso das mangueiras, vasos comunicantes, ou seja, vasilhas, cheias e interligadas, para que a pressão no fundo seja a mesma, a altura de água tem que ser a mesma. Pode-se mover as mangueiras, mas a altura de água dentro delas permanece a mesma, obedecendo a Stevin! E foi o que o mestre-de-obras fez...Mas Ivã, voc~e deve estar me perguntando. Se a questão é de Hidrostática, porque está no capítulo de Cinemática? Porque uma boa noção de gráficos e interpretação da figura e do texto ajudarão você a responder, sem muitas firulas. Neste capítulo estamos colocando questões que se resolvem pela interpretação de gráficos. Atenção “SPOILER” da resolução a partir de agora: Veja a primeira medição, e a figura: a segunda vara ficou mais alta, a água da mesma altura e isto levou a diferença na graduação em cm para +75. Vemos que + significa + alto e logo – é mais baixo! Vendo as próximas medidas, P 2 para P 3, P 3 para P 4 temos -25 e +55. Assim, o ponto 3 está 25cm mais baixo que 2 e o ponto 4 está +55cm acima de 3... Logo, de 2 para 3 desce 25 e de 3 para 4 sobe 55cm. 17. (Enem 2004) Já são comercializados no Brasil veículos com motores que podem funcionar com o chamado combustível flexível, ou seja, com gasolina ou álcool em qualquer proporção. Uma orientação prática para o abastecimento mais econômico é que o motorista multiplique o preço do litro da gasolina por 0,7 e compare o resultado com o preço do litro de álcool. Se for maior, deve optar pelo álcool. A razão dessa orientação deve-se ao fato de que, em média, se com um certo volume de álcool o veículo roda dez quilômetros, com igual volume de gasolina rodariacerca de a) 7 km. b) 10 km. c) 14 km. d) 17 km. e) 20 km. COMENTÁRIOS E DICAS Mais de Matemática e outro importante ramo do conhecimento: bom senso! De fato, os motores Flex, bicombustível, estão na moda. Creio que hoje se venda mais carros assim do que só a gasolina. A questão da economia reflete uma característica dos dois combustíveis. O álcool é mais barato, mais “rende” menos, isto é, o carro faz menos km / litro. A questão está um pouco defasada, tecnologicamente, e em 2006 um especialista afirmou que para os carros de hoje atuais o multiplicador é de 0,75, não mais 0,7. Atenção “SPOILER” da resolução a partir de agora: Compreendendo as contas, considerando, claro, o dado da questão, 0,7, se um carro Flex roda 10 Km com 1 litro de gasolina, roda 0,7x10 = 7 km com 1 litro de álcool. Como o contrário da multiplicação é a divisão, se um carro roda 10 km com 1 litro de álcool, rodará 10/0,7 = 14,2 km por litro de gasolina 18. (Enem 2006) Na preparação da madeira em uma indústria de móveis, utiliza-se uma lixadeira constituída de quatro grupos de polias, como ilustra o esquema abaixo. Em cada grupo, duas polias de tamanhos diferentes são interligadas por uma correia provida de lixa. Uma prancha de madeira é empurrada pelas polias, no sentido A → B (como indicado no esquema), ao mesmo tempo em que um sistema é acionado para frear seu movimento, de modo que a velocidade da prancha seja inferior à da lixa. O equipamento acima descrito funciona com os grupos de polias girando da seguinte forma: a) 1 e 2 no sentido horário; 3 e 4 no sentido anti-horário. b) 1 e 3 no sentido horário; 2 e 4 no sentido anti-horário. c) 1 e 2 no sentido anti-horário; 3 e 4 no sentido horário. d) 1 e 4 no sentido horário; 2 e 3 no sentido anti-horário. e) 1,2, 3 e 4 no sentido anti-horário. COMENTÁRIOS E DICAS Eis uma questão que engana facilmente! Explico: ao bater os olhos, é muito simples dizer se as roldanas giram no sentido horário ou anti-horário. Lendo a questão, pode- se perceber que as polias empurram a prancha de A para B e surge uma impressão de que o equipamento que freia, como a questão diz, também faz parte do conjunto de polias. Assim, descartamos a letra A: todas freando. Surge uma dúvida, então, nas opções B, D e E que mostram as polias acelerando e freando duas a duas, em distintas configurações. Assim não dá para decidir qual seria aparentemente melhor, pois parecem equivalentes! Dá para quebrar a cabeça! Atenção “SPOILER” da resolução a partir de agora: Voltando ao enunciado se pode ler outra vez: “Uma prancha de madeira é empurrada pelas polias, no sentido A → B...”. Ora, as polias apenas empurram a prancha! O tal mecanismo que freia não tem nada a ver com elas! É uma espécie de pegadinha! Ah, bom... Assim, fica fácil! Veja abaixo: para empurrar, as duas de cima devem girar no sentido anti-horário e as de baixo no horário. Pronto! 9 TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro 19. (Enem 2008) O gráfico abaixo modela a distância percorrida, em km, por uma pessoa em certo período de tempo. A escala de tempo a ser adotada para o eixo das abscissas depende da maneira como essa pessoa se desloca. Qual é a opção que apresenta a melhor associação entre meio ou forma de locomoção e unidade de tempo, quando são percorridos 10km? a) carroça – semana d) bicicleta – minuto b) carro – dia e) avião – segundo c) caminhada – hora COMENTÁRIOS E DICAS Questão interessante sobre noções de Cinemática, particularmente Velocidade. Basicamente, a pergunta é: para percorrer 10km, quanto tempo se gasta dependendo do meio de locomoção? Algumas opções são absurdas, como demorar 2 semanas de carroça, ou 2 dias de carro! 2 segundos de avião também é muito, pois só uma hora tem 3600s, o que daria, 5km/s ⇒ 18.000km/h! Que avião, heim! Só no espaço! De bicicleta, 10 km em 2 min daria 300km/h! Basta lembrar que, na Fórmula 1, nem os carros fazem isto de velocidade média. 20. (Enem 2009) O Brasil pode se transformar no primeiro país das Américas a entrar no seleto grupo das nações que dispõem de trens-bala. O Ministério dos Transportes prevê o lançamento do edital de licitação internacional para a construção da ferrovia de alta velocidade Rio-São Paulo. A viagem ligará os 403 quilômetros entre a Central do Brasil, no Rio, e a Estação da Luz, no centro da capital paulista, em uma hora e 25 minutos. Disponível em http://oglobo.globo.com. Acesso em: 14jul 2009. Devido à alta velocidade, um dos problemas a ser enfrentado na escolha do trajeto que será percorrido pelo trem é o dimensionamento das curvas. Considerando-se que uma aceleração lateral confortável para os passageiros e segura para o trem seja de 0,1 g, em que g é a aceleração da gravidade (considerada igual a 10 m/s 2 ), e que a velocidade do trem se mantenha constante em todo o percurso, seria correto prever que as curvas existentes no trajeto deveriam ter raio de curvatura mínimo de, aproximadamente, a) 80m. b) 430m. c) 800m. d) 1.600m. e) 6.400m. COMENTÁRIOS E DICAS Nesta questão o aluno terá que utilizer a equação da aceleração centrípeta. Onde acp = v 2 /r. Por se tratar de um MCU (modulo da velocidade constante), a única aceleração que atua sobre o trem (0,1g = 0,1.10 = 1 m/s 2 ) é a centrípeta. Nível médio. 21. (Enem 2012) Para melhorar a mobilidade urbana na rede metroviária é necessária minimizar o tempo entre estações. Para isso a administração do metrô de uma grande cidade adotou o seguinte procedimento entre duas estações: a locomotiva parte do repouso com aceleração constante por um terço do tempo de percurso, mantém a velocidade constante por outro terço e reduz sua velocidade com desaceleração constante no trecho final, até parar. Qual é o gráfico de posição (eixo vertical) em função do tempo (eixo horizontal) que representa o movimento desse trem? A) B) C) D) 10 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO E) COMENTÁRIOS E DICAS Questão interessante exigindo conhecimento de que no trecho de velocidade constante o gráfico da posição em função do tempo deve ser uma reta e nos trechos acelerados o gráfico deve ser uma curva. 22. (Enem 2012) Uma empresa de transporte precisa efetuar a entrega de uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade máxima permitida é de 80 km/h e a distância a ser percorrida é de 80 km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade máxima permitida é 120km/h. Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o veículo da empresa ande continuamente na velocidade máxima permitida, qual será o tempo necessário, em horas, para a realização da entrega? (A) 0,7 (B) 1,4 (C) 1,5 (D) 2,0 (E) 3,0 COMENTÁRIOS E DICAS Questão muito parecida a outras utilizadas em vestibulares tradicionais, sempre aplicando a ideia de que a velocidade media será a razão entre a distância percorrida e o tempo gasto. De resolução tranquila. Nível fácil. 23. (Enem 2013) Para serrar os ossos e carnes congeladas, um açougueiro utiliza uma serra de fita que possui três polias e um motor. O equipamento pode ser montado de duas formas diferentes, P e Q. Por questão de segurança, é necessário que a serra possua menor velocidade linear. Por qual montagem o açougueiro deve optar e qual a justificativa desta opção? (A) Q, pois as polias 1 e 3 giram com velocidades lineares iguais empontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência. (B) Q, pois as polias 1 e 3 giram com frequência iguais e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico. (C) P, pois as polias 2 e 3 giram com frequências diferentes e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico. (D) P, pois as polias 1 e 2 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver menor raio terá maior frequência. (E) Q, pois as polias 2 e 3 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência. COMENTÁRIOS E DICAS Mais uma questão de MCU, tão comum nas provas do ENEM. Polias ligadas por correia ou corrente tem velocidades lineares perifericas iguais e frequencias inversamente proporcionais aos respectivos raios. Polias solidarias (ligadas ao mesmo eixo central) giram juntas com frequencias iguais. De nível médio, é uma questão muito interessante e bem elaborada. 24. (Enem 2009 – prova vazada) O Super-homem e as leis do movimento Uma das razões para pensar sobre a física dos super-herois é, acima de tudo, uma forma divertida de explorar muitos fenômenos físicos interessantes, desde fenômenos corriqueiros até eventos considerados fantásticos. A figura seguinte mostra o Super-homem lançando-se no espaço para chegar ao topo de um prédio de altura H. Seria possível admitir que com seus superpoderes ele estaria voando com propulsão própria, mas considere que ele tenha dado um forte salto. Neste caso, sua velocidade final no ponto mais alto do salto deve ser zero, caso contrário, ele continuaria subindo. Sendo g a aceleração da gravidade, a relação entre a velocidade inicial do Super-homem e a altura atingida é dada por: v 2 = 2gH. A altura que o Super-homem alcança em seu salto depende do quadrado de sua velocidade inicial porque (A) a altura do seu pulo é proporcional à sua velocidade média multiplicada pelo tempo que ele permanece no ar ao quadrado. 11 TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro (B) o tempo que ele permanece no ar é diretamente proporcional à aceleração da gravidade e essa é diretamente proporcional à velocidade. (C) o tempo que ele permanece no ar é inversamente proporcional à aceleração da gravidade e essa é inversamente proporcional à velocidade média. (D) a aceleração do movimento deve ser elevada ao quadrado, pois existem duas acelerações envolvidas: a aceleração da gravidade e a aceleração do salto. (E) a altura do seu pulo é proporcional à sua velocidade média multiplicada pelo tempo que ele permanece no ar, e esse tempo também depende da sua velocidade inicial. COMENTÁRIOS E DICAS Achei esta uma das questões mais interessantes de toda a prova que foi vazada em 2009! Dar uma fórmula e perguntar o por quê não é nada comum! A questão em si trata de Cinemática, conceitos dos mais tratados em aula, como a Queda Livre. Nível médio. Mas como conheço muito aluno top que a errou, vou considera- la então como de nível difícil. Uma forma muito comum de se chegar nesta mesma relação, mas que pode inspirar a resposta, seria usar as equações da Cinemática. Só me recordo do que dizia meu ex-professor e ex-reitor da UFBA Felipe Serpa, “cinemática nem é Física”! E, hoje, avalio que ele sempre esteve coberto de razão! 25. (Enem 2010 PPL) Rua da Passagem Os automóveis atrapalham o trânsito. Gentileza é fundamental. Não adianta esquentar a cabeça. Menos peso do pé no pedal. O trecho da música, de Lenine e Arnaldo Antunes (1999), ilustra a preocupação com o trânsito nas cidades, motivo de uma campanha publicitária de uma seguradora brasileira. Considere dois automóveis, A e B, respectivamente conduzidos por um motorista imprudente e por um motorista consciente e adepto da campanha citada. Ambos se encontram lado a lado no instante inicial t = 0 s, quando avistam um semáforo amarelo (que indica atenção, parada obrigatória ao se tornar vermelho). O movimento de A e B pode ser analisado por meio do gráfico, que representa a velocidade de cada automóvel em função do tempo. As velocidades dos veículos variam com o tempo em dois intervalos: (I) entre os instantes 10 s e 20 s; (II) entre os instantes 30 s e 40 s. De acordo com o gráfico, quais são os módulos das taxas de variação da velocidade do veículo conduzido pelo motorista imprudente, em m/s 2 , nos intervalos (I) e (II), respectivamente? (A) 1,0 e 3,0 (B) 2,0 e 1,0 (C) 2,0 e 1,5 (D) 2,0 e 3,0 (E) 10,0 e 30,0 COMENTÁRIOS E DICAS Questão de nível fácil. Entretanto, dominar o conceito de que no gráfico da velocidade em função do tempo a inclinação da reta nos dá aceleração (taxa de variação da velocidade) é fundamental para resolver o problema. 26. (Enem 2013 PPL) O trem de passageiros da Estrada de Ferro Vitória-Minas (EFVM), que circula diariamente entre a cidade de Cariacica, na Grande Vitória, e a capital mineira Belo Horizonte, está utilizando uma nova tecnologia de frenagem eletrônica. Com a tecnologia anterior, era preciso iniciar a frenagem cerca de 400 metros antes da estação. Atualmente, essa distância caiu para 250 metros, o que proporciona redução no tempo de viagem. Considerando uma velocidade de 72 km/h, qual o módulo da diferença entre as acelerações de frenagem depois e antes da adoção dessa tecnologia? (A) 0,08 m/s 2 (B) 0,30 m/s 2 (C) 1,10 m/s 2 (D) 1,60 m/s 2 (E) 3,90 m/s 2 COMENTÁRIOS E DICAS Questão fácil, onde se exige a aplicação da equação de Torricelli para calcular a aceleração nas duas situações. 27. (Enem 2013 PPL) Conta-se que um curioso incidente aconteceu durante a Primeira Guerra Mundial. Quando voava a uma altitude de dois mil metros, um piloto francês viu o que acreditava ser uma mosca parada perto de sua face. Apanhando-a rapidamente, ficou surpreso ao verificar que se tratava de um projétil alemão. PERELMAN, J. Aprenda física brincando. São Paulo: Hemus, 1970. O piloto consegue apanhar o projétil, pois (A) ele foi disparado em direção ao avião francês, freado pelo ar e parou justamente na frente do piloto. (B) o avião se movia no mesmo sentido que o dele, com velocidade visivelmente superior. (C) ele foi disparado para cima com velocidade constante, no instante em que o avião francês passou. 12 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO (D) o avião se movia no sentido oposto ao dele, com velocidade de mesmo valor. (E) o avião se movia no mesmo sentido que o dele, com velocidade de mesmo valor. COMENTÁRIOS E DICAS As questões do PPL (Privados de Liberdade- Prisionais) em Física são mais fáceis que as da primeira aplicação. Normalmente mais teóricas e com uso de equações simples trazem menos dor de cabeça. Esta questão me lembra uma situação curiosa: um avião em pleno voo pode ser abastecido por outra aeronave. Fácil de enxergar a resposta. 28. (Enem 2013 PPL) Um enfeite para berço é constituído de um aro metálico com um ursinho pendurado, que gira com velocidade angular constante. O aro permanece orientado na horizontal, de forma que o movimento do ursinho seja projetado na parede pela sua sombra. Enquanto o ursinho gira, sua sombra descreve um movimento (A) circular uniforme. (B) retilíneo uniforme. (C) retilíneo harmônico simples. (D) circular uniformemente variado. (E) retilíneo uniformemente variado. COMENTÁRIOS E DICAS Questão de nível médio. Se não ouviu seu professor falar em aula, provavelmente terá dificuldade em enxergar que o MHS é uma projeção do MCU. 29. (Enem 2013 PPL) Antes das lombadas eletrônicas, eram pintadas faixas nas ruas para controle da velocidade dos automóveis. A velocidade era estimada com o uso de binóculos e cronômetros.O policial utilizava a relação entre a distância percorrida e o tempo gasto, para determinar a velocidade de um veículo. Cronometrava-se o tempo que um veículo levava para percorrer a distância entre duas faixas fixas, cuja distância era conhecida. A lombada eletrônica é um sistema muito preciso, porque a tecnologia elimina erros do operador. A distância entre os sensores é de 2 metros, e o tempo é medido por um circuito eletrônico. O tempo mínimo, em segundos, que o motorista deve gastar para passar pela lombada eletrônica, cujo limite é de 40 km/h, sem receber uma multa, é de (A) 0,05 (B) 11,1 (C) 0,18 (D) 22,2 (E) 0,50 COMENTÁRIOS E DICAS Questão básica de cinemática, onde se resolve facilmente utilizando as equações de velocidade de MU e MUV. 30. (Enem 2014 PPL) Um pesquisador avaliou o efeito da temperatura do motor (em velocidade constante) e da velocidade média de um veículo (com temperatura do motor constante) sobre a emissão de monóxido de carbono (CO) em dois tipos de percurso, aclive e declive, com iguais distâncias percorridas em linha reta. Os resultados são apresentados nas duas figuras. A partir dos resultados, a situação em que ocorre maior emissão de poluentes é aquela na qual o percurso é feito com o motor (A) aquecido, em menores velocidades médias e em pista em declive. (B) aquecido, em maiores velocidades médias e em pista em aclive. (C) frio, em menores velocidades médias e em pista em declive. (D) frio, em menores velocidades médias e em pista em aclive. (E) frio, em maiores velocidades médias e em pista em aclive. COMENTÁRIOS E DICAS O PPL reeditando as antigas questões de Cinemática do ENEM, onde a interpretação de gráficos poderia estar numa prova de Matemática também. 31. (Enem 2016) Dois veículos que trafegam com velocidade constante em uma estrada, na mesma direção e sentido, devem manter entre si uma distância mínima. Isso porque o movimento de um veículo, até que ele pare totalmente, ocorre em duas etapas, a partir do momento em que o motorista detecta um problema que exige uma freada brusca. A primeira etapa é associada à distância que o veículo percorre entre o intervalo de tempo da detecção do problema e o acionamento dos freios. Já a segunda se relaciona com a distância que o automóvel percorre enquanto os freios agem com desaceleração constante. 13 TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro Considerando a situação descrita, qual esboço gráfico representa a velocidade do automóvel em relação à distância percorrida até parar totalmente? A) D) B) E) C) COMENTÁRIOS E DICAS Esta questão, apesar de ser fácil, derrubou muito aluno. Estamos acostumados a utilizar gráficos de velocidade em função do tempo. Velocidade em função da distância não é comum. Mas lembrar da equação de Torricelli pode lhe ajudar a enxergar o gráfico correto. 32. (Enem 2016) A invenção e o acoplamento entre engrenagens revolucionaram a ciência na época e propiciaram a invenção de várias tecnologias, como os relógios. Ao construir um pequeno cronômetro, um relojoeiro usa o sistema de engrenagens mostrado. De acordo com a figura, um motor é ligado ao eixo e movimenta as engrenagens fazendo o ponteiro girar. A frequência do motor é de 18 rpm, e o número de dentes das engrenagens está apresentado no quadro. Engrenagem Dentes A 24 B 72 C 36 D 108 A frequência de giro do ponteiro, em rpm, é (A) 1 (B) 2 (C) 4 (D) 81 (E) 162 COMENTÁRIOS E DICAS Questão difícil de MCU. Aqui o aluno precisa lembrar da seguinte ideia: GABARITO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 A C A C A D C B B B E C E C D A 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 C C C E C C A E D B E C C D D B PREVISÃO PARA 2017 Já haviam dois anos sem cair CINEMÁTICA propriamente dita nas provas, até aparecer ano passado com duas questões. Este ano é uma boa pedida sim! Gráficos do MU e MUV são importantes, aliado ainda ao MCU com as famosas questões de bicicletas. Vale a pena também reforçar movimento de projéteis, apesar do ENEM nunca ter cobrado. Para tudo existe uma primeira vez! 14 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO LEIS DE NEWTON 01. (Enem 2005) Observe o fenômeno indicado na tirinha abaixo. A força que atua sobre o peso e produz o deslocamento vertical da garrafa é a força (A) de inércia. (D) centrípeta. (B) gravitacional. (E) elástica. (C) de empuxo. COMENTÁRIOS E DICAS Questão de nível fácil. Importante o aluno estar atento ao conceito de que a força centrípeta não é uma força em si,, mas a resultante das forças apontadas para o centro de um movimento circular. Dessa forma sempre podemos afirmar que Fcp = Fdentro da curva - Ffora da curva 02. (Enem 2011) Partículas suspensas em um fluido apresentam contínua movimentação aleatória, chamado movimento browniano, causado pelos choques das partículas que compõem o fluido. A ideia de um inventor era construir uma série de palhetas, montadas sobre um eixo, que seriam postas em movimento pela agitação das partículas ao seu redor. Como o movimento ocorreria igualmente em ambos os sentidos de rotação, o cientista concebeu um segundo elemento, um dente de engrenagem assimétrico. Assim, em escala muito pequena, este tipo de motor poderia executar trabalho, por exemplo, puxando um pequeno peso para cima. O esquema, que já foi testado, é mostrado a seguir. Inovação Tecnológica. Disponível em: http://www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 22 jul. 2010 (adaptado). A explicação para a necessidade do uso da engrenagem com trava é: (A) O travamento do motor, para que ele não se solte aleatoriamente. (B) A seleção da velocidade, controlada pela pressão nos dentes da engrenagem. (C) O controle do sentido da velocidade tangencial, permitindo, inclusive, uma fácil leitura do seu valor. (D) A determinação do movimento, devido ao caráter aleatório, cuja tendência é o equilíbrio. (E) A escolha do ângulo a ser girado, sendo possível, inclusive, medi-lo pelo número de dentes da engrenagem. COMENTÁRIOS E DICAS Questão de nível médio, exigindo interpretação da figura e do texto. Atenção “SPOILER” da resolução a partir de agora: Em virtude do movimento browniano ser aleatorio, o movimento das palhetas tambem seria aleatorio, tendendo a uma situacao de equilibrio (sem a presença do bloco dependurado). O uso da trava seleciona o unico sentido para o movimento, permitindo o movimento ascendente do bloco. 03. (Enem 2011) Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte experiência: I. Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa verticalmente, segurando-a pela extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior. II. A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero da régua, sem tocá-la. III. Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possível e observar a posição onde conseguiu segurar a régua, isto é, a distância que ela percorre durante a queda. O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação. Distância percorrida pela régua durante a queda (metro) Tempo de reação (segundo) 0,30 0,24 0,15 0,17 0,10 0,14 Disponível em: http://br.geocities.com. Acesso em: 1 fev. 2009. A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação porque a (A) energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair mais rápido. (B) resistênciado ar aumenta, o que faz a régua cair com menor velocidade. (C) aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado. (D) força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado. 15 TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro (E) velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo. COMENTÁRIOS E DICAS Durante uma queda, livre de resistência do ar, a única força que atua sobre o corpo é a força peso. Esta força produz uma aceleração que chamamos de aceleração da gravidade. Pelo fato da força peso não variar, a aceleração produzida não variará também. Entretanto a velocidade durante a queda aumenta seu valor. Questão de nível médio e muito bem elaborada. Não era costume do ENEM cobrar esse conteúdo. E para a primeira vez, foi realmente uma questão curiosa e bem elaborada. 04. (Enem 2012) Os freios ABS são uma importante medida de segurança no trânsito, os quais funcionam para impedir o travamento das rodas do carro quando o sistema de freios é acionado, liberando as rodas quando estão no limiar do desliza mento. Quando as rodas travam, a força de frenagem é governada pelo atrito cinético. As representações esquemáticas da força de atrito fat entre os pneus e a pista, em função da pressão p aplicada no pedal de freio, para carros sem ABS e com ABS, respectivamente, são: A) B) C) D) E) COMENTÁRIOS E DICAS Parabéns ao elaborador da questão! Muito bem feita a questão e esse entendimento sobre o freio ABS é fundamental. Quando o atrito que estiver presente em um pneu for o estático (que ocorre quando o pneu estiver fazendo seu movimento sem escorregar) a chance do carro parar mais rápido será maior. Quando o carro escorregar (“marca de pneu no asfalto”) o atrito que entra em cena é o dinâmico e seu valor é menor que o estático. Dessa forma, nesse momento a chance do carro parar mais rápido será menor. O freio ABS tem esta função: evitar o travamento das rodas e permitir que os pneus não derrapem, garantindo a presença do atrito estático. 05. (Enem 2013) Em um dia sem vento, ao saltar de um avião, um para - quedista cai verticalmente até atingir a velocidade limite. No instante em que o paraquedas é aberto (instante TA), ocorre a diminuição de sua velocidade de queda. Algum tempo após a abertura do paraquedas, ele passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança. Que gráfico representa a força resultante sobre o paraque - dista, durante o seu movimento de queda? A) D) B) E) C) 16 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO COMENTÁRIOS E DICAS Mais uma questão que devemos dar os parabéns ao elaborador! Muito bem elaborada. Devemos estar atentos às fases presentes na queda de um corpo em uma região com resistência do ar. A resistência do ar é proporcional à velocidade de queda. Dessa forma, no início da queda (partindo do repouso) a resistência do ar (Kv n ) é nula. À medida que o corpo vai caindo, o Kv n vai aumentando, mas sempre tendo neste primeiro momento um valor menor que o peso. Dessa forma, o movimento inicialmente será acelerado. Importante salientar que não é um MUV, visto que a força resultante não é constante. À medida que a velocidade na queda vai aumenta o Kv n vai aumentando até o momento que se iguala ao peso. Este é o ponto em que ele atinge a chamada velocidade limite. A maioria das questões que conheço pararia aqui a discussão. Mas esta vai além. Propõe que o Kv n seja maior que o peso e o corpo passe a ter um movimento desacelerado. O trabalho agora seria observar que gráfico melhor representa tal situação.Ótima questão e de nível difícil. 06. (Enem 2013) Uma pessoa necessita da força de atrito em seus pés para se deslocar sobre uma superfície. Logo, uma pessoa que sobe uma rampa em linha reta será auxiliada pela força de atrito exercida pelo chão em seus pés. Em relação ao movimento dessa pessoa, quais são a direção e o sentido da força de atrito mencionada no texto? (A) Perpendicular ao plano e no mesmo sentido do movimento. (B) Paralelo ao plano e no sentido contrário ao movimento. (C) Paralelo ao plano e no mesmo sentido do movimento. (D) Horizontal e no mesmo sentido do movimento. (E) Vertical e sentido para cima. COMENTÁRIOS E DICAS Lembrar que a força de atrito é sempre contrário à tendência do escorregamento e não à tendência do movimento. 07. (Enem 2014) Para entender os movimentos dos corpos, Galileu discutiu o movimento de uma esfera de metal em dois planos inclinados sem atritos e com a possibilidade de se alterarem os ângulos de inclinação, conforme mostra a figura. Na descrição do experimento, quando a esfera de metal é abandonada para descer um plano inclinado de um determinado nível, ela sempre atinge, no plano ascendente, no máximo, um nível igual àquele em que foi abandonada. Galileu e o plano inclinado. Disponível em: www.fisica.ufpb. Acesso em: 21 ago. 2012 (adaptado). Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera (A) manterá sua velocidade constante, pois o impulso resultante sobre ela será nulo. (B) manterá sua velocidade constante, pois o impulso da descida continuará a empurrá-la. (C) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois não haverá mais impulso para empurrá-la. (D) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois o impulso resultante será contrário ao seu movimento. (E) aumentará gradativamente a sua velocidade, pois não haverá nenhum impulso contrário ao seu movimento. COMENTÁRIOS E DICAS Poucas questões envolvendo Leis de Newton até hoje no ENEM. Elas começaram a aparecer mais a partir de 2009, no novo ENEM. Mas a sua maioria foi muito bem elaborada. Os planos inclinados de Galileu tem uma forte importância histórica na física. Com a função de desacelerar a queda dos corpos seriam as primeiras discussões acerca da inércia. 08. (Enem 2014) Um professor utiliza essa história em quadrinhos para discutir com os estudantes o movimento de satélites. Nesse sentido, pede a eles que analisem o movimento do coelhinho, considerando o módulo da velocidade constante. Desprezando a existência de forças dissipativas, o vetor aceleração tangencial do coelhinho, no terceiro quadrinho, é 17 TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro (A) nulo. (B) paralelo à sua velocidade linear e no mesmo sentido. (C) paralelo à sua velocidade linear e no sentido oposto. (D) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para o centro da Terra. (E) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para fora da superfície da Terra. COMENTÁRIOS E DICAS Esta questão de nível médio poderia também estar presente na parte da Cinemática. Mas preferimos coloca- la aqui pois podemos lembrar que a aceleração (motivada pela presença de uma força) tem duas funções: modificar o módulo da velocidade (aceleração tangencial) e modificar a direção da velocidade (aceleração centrípeta). Um MCU possui aceleração sim, visto que a direção da sua velocidade varia, embora o módulo da velocidade seja constante. 09. (Enem 2011 PPL) A força de atrito é uma força que depende do contato entre corpos. Pode ser definida como uma força de oposição à tendência de deslocamento dos corpos e é gerada devido a irregularidades entre duas superfícies em contato. Na figura, as setas representam forças que atuam no corpo e o ponto ampliado representa as irregularidades que existem entre as duas superfícies. Na figura, os vetores que representam as forçasque provocam o deslocamento e o atrito são, respectivamente: COMENTÁRIOS E DICAS Nivel fácil, onde a identificação de forças é muito comum nos estudos da Física. Lembrando mais uma vez que a força de atrito é uma força contrário à tendência do escorregamento. 10. (Enem 2011 PPL) Segundo Aristóteles, uma vez deslocados de seu local natural, os elementos tendem espontaneamente a retornar a ele, realizando movimentos chamados de naturais. Já em um movimento denominado forçado, um corpo só permaneceria em movimento enquanto houvesse uma causa para que ele ocorresse. Cessada essa causa, o referido elemento entraria em repouso ou adquiriria um movimento natural. PORTO, C. M. A física de Aristóteles: uma construção ingênua? Revista Brasileira de Ensino de Física. V. 31, n° 4 (adaptado). Posteriormente, Newton confrontou a ideia de Aristóteles sobre o movimento forçado através da lei da (A) inércia (D) conservação da massa (B) ação e reação (E) conservação da energia (C) gravitação universal COMENTÁRIOS E DICAS Muitos livros menosprezam este conteúdo. Poucos citam Aristóteles e relegam a inércia newtoniana a uma ou duas páginas. Normalmente gasto duas semanas estudando este conteúdo, pois sua importância é enorme no aprendizado da Mecânica. Lembrar que Aristóteles acreditava que só haveria movimento se houvesse força (força casada com velocidade)e a Física de Galileu e posteriormente Newton defenderiam que a existência do movimento não depende de uma força presente (força casada com aceleração). Aqui uma sugestão aos alunos que são da aréa de exatas. Vale a pena conhecer esta Revista Brasileira de Ensino de Física. Tem artigos interessantes. Se encontra fácil na internet. 11. (Enem 2012 PPL) O freio ABS é um sistema que evita que as rodas de um automóvel sejam bloqueadas durante uma frenagem forte e entrem em derrapagem. Testes demonstram que, a partir de uma dada velocidade, a distância de frenagem será menor se for evitado o bloqueio das rodas. O ganho na eficiência da frenagem na ausência de bloqueio das rodas resulta do fato de (A) o coeficiente de atrito estático tornar-se igual ao dinâmico momentos antes da derrapagem. (B) o coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico, independentemente da superfície de contato entre os pneus e o pavimento. (C) o coeficiente de atrito estático ser menor que o dinâmico, independentemente da superfície de contato entre os pneus e o pavimento. (D) a superfície de contato entre os pneus e o pavimento ser maior com as rodas desbloqueadas, independentemente do coeficiente de atrito. 18 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO (E) a superfície de contato entre os pneus e o pavimento ser maior com as rodas desbloqueadas e o coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico. COMENTÁRIOS E DICAS O atrito estático é maior que o atrito dinâmico. Quando ocorre o travamento das rodas entra em cena o atrito dinâmico e a chance de parar o carro diminui. Os freios ABS evitam o travamento e mantém o atrito estático presente, parando o carro mais facilmente. Questão muito bem elaborada. 12. (Enem 2012 PPL) Em 1543, Nicolau Copérnico publicou um livro revolucionário em que propunha a Terra girando em torno do seu próprio eixo e rodando em torno do Sol. Isso contraria a concepção aristotélica, que acredita que a Terra é o centro do universo. Para os aristotélicos, se a Terra gira do oeste para o leste, coisas como nuvens e pássaros, que não estão presas à Terra, pareceriam estar sempre se movendo do leste para o oeste, justamente como o Sol. Mas foi Galileu Galilei que, em 1632, baseando-se em experiências, rebateu a crítica aristotélica, confirmando assim o sistema de Copérnico. Seu argumento, adaptado para a nossa época, é: se uma pessoa, dentro de um vagão de trem em repouso, solta uma bola, ela cai junto a seus pés. Mas se o vagão estiver se movendo com velocidade constante, a bola também cai junto a seus pés. Isto porque a bola, enquanto cai, continua a compartilhar do movimento do vagão. O princípio físico usado por Galileu para rebater o argumento aristotélico foi (A) a lei da inércia. (D) a conservação da energia. (B) ação e reação. (E) o princípio da equivalência. (C) a segunda lei de Newton. COMENTÁRIOS E DICAS Galileu sempre defendeu a ideia de que não existe diferença entre o repouso permanente e o MRU. A situação proposta na questão é uma discussão neste sentido. Chego a desconfiar que as questões do PPL exigem mais “Física” do que as da primeira aplicação. E isso é empolganete! 13. (Enem 2012 PPL) Durante uma faxina, a mãe pediu que o filho a ajudasse, deslocando um móvel para mudá-lo de lugar. Para escapar da tarefa, o filho disse ter aprendido na escola que não poderia puxar o móvel, pois a Terceira Lei de Newton define que se puxar o móvel, o móvel o puxará igualmente de volta, e assim não conseguirá exercer uma força que possa colocá-lo em movimento. Qual argumento a mãe utilizará para apontar o erro de interpretação do garoto? (A) A força de ação é aquela exercida pelo garoto. (B) A força resultante sobre o móvel é sempre nula. (C) As forças que o chão exerce sobre o garoto se anulam. (D) A força de ação é um pouco maior que a força de reação. (E) O par de forças de ação e reação não atua em um mesmo corpo. COMENTÁRIOS E DICAS Questão que exige conhecimentos sobre a terceira lei de newton. Lembre-se que as forças de ação e reação: possuem mesma intensidade; possuem mesma direção e sentidos opostos são aplicadas em corpos diferentes, não se equilibram; e possuem a mesma natureza. 14. (Enem 2013 PPL) Em uma experiência didática, cinco esferas de metal foram presas em um barbante, de forma que a distância entre esferas consecutivas aumentava em progressão aritmética. O barbante foi suspenso e a primeira esfera ficou em contato com o chão. Olhando o barbante de baixo para cima, as distâncias entre as esferas ficavam cada vez maiores. Quando o barbante foi solto, o som das colisões entre duas esferas consecutivas e o solo foi gerado em intervalos de tempo exatamente iguais. A razão de os intervalos de tempo citados serem iguais é que a (A) velocidade de cada esfera é constante. (B) força resultante em cada esfera é constante. (C) aceleração de cada esfera aumenta com o tempo. (D) tensão aplicada em cada esfera aumenta com o tempo. (E) energia mecânica de cada esfera aumenta com o tempo. COMENTÁRIOS E DICAS Em uma queda livre o aluno deve lembrar que a aceleração é constante e a velocidade aumenta uniformemente com o passar do tempo. 15. (Enem 2014 PPL) Na Antiguidade, algumas pessoas acreditavam que, no lançamento obliquo de um objeto, a resultante das forças que atuavam sobre ele tinha o mesmo sentido da velocidade em todos os instantes do movimento. Isso não está de acordo com as interpretações científicas atualmente utilizadas para explicar esse fenômeno. Desprezando a resistência do ar, qual é a direção e o sentido do vetor força resultante que atua sobre o objeto no ponto mais alto da trajetória? (A) Indefinido, pois ele é nulo, assim como a velocidade vertical nesse ponto. (B) Vertical para baixo, pois somente o peso está presente durante o movimento. (C) Horizontal no sentido do movimento, pois devido à inércia o objeto mantém seu movimento. (D) Inclinado na direção do lançamento, pois a força inicial que atua sobre o objeto é constante. (E) Inclinado para baixo e no sentido do movimento, pois aponta para o ponto onde o objeto cairá. 19 TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro COMENTÁRIOS E DICAS Quando um corpo é atirado obliquamente, a única força que atua sobre ele é a força peso. Mas, poderiam dizer: - Ivã,mas e a força da mão que lançou o objeto? Lembre-se que quando se atira um objeto, a mão não “quebra” indo junto, empurrando o corpo. Inércia não é força! 16. (Enem 2015 PPL) Num sistema de freio convencional, as rodas do carro travam e os pneus derrapam no solo, caso a força exercida sobre o pedal seja muito intensa. O sistema ABS evita o travamento das rodas, mantendo a força de atrito no seu valor estático máximo, sem derrapagem. O coeficiente de atrito estático da borracha em contato com o concreto vale μe 1,0 e o coeficiente de atrito cinético para o mesmo par de materiais μc é 0,75. Dois carros, com velocidades iniciais iguais a 108 km/h, iniciam a frenagem numa estrada perfeitamente horizontal de concreto no mesmo ponto. O carro 1 tem sistema ABS e utiliza a força de atrito estática máxima para a frenagem; já o carro 2 trava as rodas, de maneira que a força de atrito efetiva é a cinética. Considere g = 10 m/s 2 . As distâncias, medidas a partir do ponto em que iniciam a frenagem, que os carros 1 (d1) e 2 (d2) percorrem até parar são, respectivamente, (A) d1= 45 m e d2 = 60 m (B) d1 = 60 m e d2 = 45 m (C) d1 = 90 m e d2 = 120 m (D) d1 = 5,8.10 2 m e d2 = 7,8.10 2 m (E) d1 = 7,8.10 2 m e d2 = 5,8.10 2 m COMENTÁRIOS E DICAS Lembre-se que a força resultante será a força de atrito e assim se pode calcular a aceleração utilizando o produto do coeficiente de atrito pela gravidade. Questão de nível médio. 17. (Enem 2016) Uma invenção que significou um grande avanço tecnológico na Antiguidade, a polia composta ou a associação de polias, é atribuída a Arquimedes (287 a.C. a 212 a.C.). O aparato consiste em associar uma série de polias móveis a uma polia fixa. A figura exemplifica um arranjo possível para esse aparato. É relatado que Arquimedes teria demonstrado para o rei Hierão um outro arranjo desse aparato, movendo sozinho, sobre a areia da praia, um navio repleto de passageiros e cargas, algo que seria impossível sem a participação de muitos homens. Suponha que a massa do navio era de 3.000kg, que o coeficiente de atrito estático entre o navio e a areia era de 0,8 e que Arquimedes tenha puxado o navio com uma força F, paralela à direção do movimento e de módulo igual a 400N. Considere os fios e as polias ideais, a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2 e que a superfície da praia é perfeitamente horizontal. Disponível em: www.histedbr.fae.unicamp.br.Acesso em: 28 fev. 2013 (adaptado). O número mínimo de polias móveis usadas, nessa situação, por Arquimedes foi (A) 3 (B) 6 (C) 7 (D) 8 (E) 10 COMENTÁRIOS E DICAS Me assutei quando vi esta questão. Polias móveis! Nunca mais tinha caído, nem nos vestibulares tradicionais. Até os livros mais conhecidos do mercado não trazem mais esta discussão. Aqui vou esticar na abordagem, em função da necessidade: Na figura, onde temos 3 polias móveis e uma fixa, o bloco de peso P é mantido em equilíbrio pela pessoa. Observe que a força que as pessoas aplica tem intensidade 8 vezes menor que o peso do bloco e que cada polia móvel reduz pela metade a força aplicada nela. Esse tipo de associação é chamado de talha exponencial e a força exercida pela pessoa, se tivermos n polias móveis, corresponde a 2 n do peso do bloco com n = 1, 2, 3... . Assim, se o bloco da figura tiver peso de 80N, a pessoa deve fazer uma força de apenas 10N para mantê-lo em equilíbrio mas, se ele puxar a corda de 1m, o bloco subirá apenas 0,125m (8 vezes menor). 18. (Enem 2016.2) Para um salto no Grand Canyon usando motos, dois paraquedistas vão utilizar uma moto cada, sendo que uma delas possui massa três vezes maior. Foram construídas duas pistas idênticas até a beira do precipício, de forma que no momento do salto as motos deixem a pista horizontalmente e ao mesmo tempo. No instante em que saltam, os paraquedistas abandonam suas motos e elas caem praticamente sem resistência do ar. As motos atingem o solo simultaneamente porque 20 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO (A) possuem a mesma inércia. (B) estão sujeitas à mesma força resultante. (C) têm a mesma quantidade de movimento inicial. (D) adquirem a mesma aceleração durante a queda. (E) são lançadas com a mesma velocidade horizontal. COMENTÁRIOS E DICAS Discussão muito conhecida da Física, a queda livre dos corpos ocorre independente das massas. Nível fácil. 19. (Enem 2016.2) A figura mostra uma balança de braços iguais, em equilíbrio, na Terra, onde foi colocada uma massa m, e a indicação de uma balança de força na Lua, onde a aceleração da gravidade é igual a 1,6m/s 2 , sobre a qual foi colocada uma massa M. A razão das massas M/m é: (A) 4,0 (B) 2,5 (C) 0,4 (D) 1,0 (E) 0,25 COMENTÁRIOS E DICAS Nível fácil, onde o aluno deve lembrar que a normal (força de apoio) será a leitura da balança. Se um corpo estiver em repouco permanente esta força de apoio será numericamente igual a força peso. 20. (Enem 2016.2) No dia 27 de junho de 2011, o asteroide 2011 MD, com cerca de 10 m de diâmetro, passou a 12 mil quilômetros do planeta Terra, uma distância menor do que a órbita de um satélite. A trajetória do asteroide é apresentada na figura. A explicação física para a trajetória descrita é o fato de o asteroide (A) deslocar-se em um local onde a resistência do ar é nula. (B) deslocar-se em um ambiente onde não há interação gravitacional. (C) sofrer a ação de uma força resultante no mesmo sentido de sua velocidade. (D) sofrer a ação de uma força gravitacional resultante no sentido contrário ao de sua velocidade. (E) estar sob a ação de uma força resultante cuja direção é diferente da direção de sua velocidade. COMENTÁRIOS E DICAS Questão interessante, fazendo o aluno utilizar um conceito importante das forças: alteram o módulo, mas alteram também a direção do vetor velocidade. GABARITO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D D D A B C A A A A 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 B A E B B A B D B E PREVISÃO PARA 2017 Apesar de inicialmente ter sido um conteúdo que não aparecia no ENEM, nos últimos anos as ideias de Newton se tornaram questões presentes. Dessa forma, é interessante se preparar para este ano, revendo as ideias da inércia (vamos exorcizar Aristóteles de nossas vidas), ação e reação e lembrar a segunda lei de Newton, através do enunciado: quanto maior o tempo de contato entre dois corpos em uma colisão, menor será a força trocada entre eles. 21 TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro TORQUE E EQUILÍBRIO DO CORPO RÍGIDO 01. (Enem 1998) Um portão está fixo em um muro por duas dobradiças A e B, conforme mostra a figura, sendo P o peso do portão. Caso um garoto se dependure no portão pela extremidade livre, e supondo que as reações máximas suportadas pelas dobradiças sejam iguais, (A) é mais provável que a dobradiça A arrebente primeiro que a B. (B) é mais provável que a dobradiça B arrebente primeiro que a A. (C) seguramente as dobradiças A e B arrebentarão simultaneamente. (D) nenhuma delas sofrerá qualquer esforço. (E) o portão quebraria ao meio, ou nada sofreria. COMENTÁRIOS E DICAS Questão intuitiva envolvendo equilíbrio na rotação. É só o aluno imaginar (e quem já não fez isso quando criança?) o que aconteceria com o portão se dependurasse na extremidade direita superior. Ele arrebentaria primeiro em que ponto? 02. (Enem 2012) O mecanismo que permite articular uma porta (de um móvel ou de acesso) é a dobradiça. Normalmente, são necessárias duas ou mais dobradiças para que a portaseja fixada no móvel ou no portal, permanecendo em equilíbrio e podendo ser articulada com facilidade. No plano, o diagrama vetorial das forças que as dobradiças exercem na porta está representado em A) D) B) E) C) COMENTÁRIOS E DICAS Lembra a questão anterior, com mais elaboração. Imaginando a mesma cena proposta no comentário anterior,como seria a rotação descrita pela porta? Perceba que a porta empurra a parede e a parede empurra a porta. As forças que a questão quer são a que a parede faz na porta. 03. (Enem 2015) Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz, um pedaço de madeira triangular e uma barra de ferro cilíndrica e homogênea. Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando esses objetos. Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a em oito partes iguais, e em seguida apoiaram-na sobre a base triangular, com o saco de arroz pendurado em uma de suas extremidades, até atingir a situação de equilíbrio. Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos? (A) 3,00 kg (D) 6,00 kg (B) 3,75 kg (E) 15,00 kg (C) 5,00 kg COMENTÁRIOS E DICAS Questão clássica sobre torque. O aluno deve pensar que o torque no sentido horário é igual ao torque do sentido antihorário. Não esquecendo que o peso da barra está no centro de gravidade e está aplicado no meio, ou seja a um “espaçozinho” do apoio. 04. (Enem 2013 PPL) Retirar a roda de um carro é uma tarefa facilitada por algumas características da ferramenta utilizada, habitualmente denominada chave de roda. As figuras representam alguns modelos de chaves de roda: Em condições usuais, qual desses modelos permite a retirada da roda com mais facilidade? (A) 1, em função de o momento da força ser menor. (B) 1, em função da ação de um binário de forças. (C) 2, em função de o braço da força aplicada ser maior. 22 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO (D) 3, em função de o braço da força aplicada poder variar. (E) 3, em função de o momento da força produzida ser maior. COMENTÁRIOS E DICAS Questão nível médio. O aluno sempre deve lembrar que o torque é o produto da força pelo “braço”. Quanto maior o torque, mais facilmente se tira a roda. GABARITO 1 2 3 4 A D E B PREVISÃO PARA 2017 Assunto pouco cobrado no ENEM. Vejam a pouca quantidade de questões. Na Bahia é um conteúdo relegado a segundo plano. Para surpresa geral a UESB cobrou em seu vestibular de 2017. Temos que aprender, apesar de não acreditar que caia no ENEM neste ano. 23 TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro FLUIDOS 01. (Enem 1998) A tabela a seguir registra a pressão atmosférica em diferentes altitudes, e o gráfico relaciona a pressão de vapor da água em função da temperatura. Altitude (km) Pressão atmosférica (mm Hg) 0 1 2 4 6 8 10 7060 600 480 300 170 120 100 Um líquido, num frasco aberto, entra em ebulição a partir do momento em que a sua pressão de vapor se iguala à pressão atmosférica. Assinale a opção correta, considerando a tabela, o gráfico e os dados apresentados, sobre as seguintes cidades: Natal (RN) Campos do Jordão (SP) Pico da Neblina (RR) nível do mar. altitude 1628m. altitude 3014m. A temperatura de ebulição será: (A) maior em Campos do Jordão. (B) menor em Natal. (C) menor no Pico da Neblina. (D) igual em Campos do Jordão e Natal. (E) não dependerá da altitude. COMENTÁRIOS E DICAS Nesta questão o aluno precisaria estar atento à ideia de que a pressão atmosférica diminui à medida que a altitude aumenta. Questão de nível fácil. 02. (Enem 2000) A adaptação dos integrantes da seleção brasileira de futebol à altitude de La Paz foi muito comentada em 1995, por ocasião de um torneio, como pode ser lido no texto abaixo. “A seleção brasileira embarca hoje para La Paz, capital da Bolívia, situada a 3.700 metros de altitude, onde disputará o torneio Interamérica. A adaptação deverá ocorrer em um prazo de 10 dias, aproximadamente. O organismo humano, em altitudes elevadas, necessita desse tempo para se adaptar, evitando-se, assim, risco de um colapso circulatório.” (Adaptado da revista Placar, edição fev.1995) A adaptação da equipe foi necessária principalmente porque a atmosfera de La Paz, quando comparada à das cidades brasileiras, apresenta: (A) menor pressão e menor concentração de oxigênio. (B) maior pressão e maior quantidade de oxigênio. (C) maior pressão e maior concentração de gás carbônico. (D) menor pressão e maior temperatura. (E) maior pressão e menor temperatura. COMENTÁRIOS E DICAS Lembrar que uma baixa pressão está associada a uma pequena concentração de oxigênio. Questão de nível fácil. 03. (Enem 2001) Pelas normas vigentes, o litro do álcool hidratado que abastece os veículos deve ser constituído de 96% de álcool puro e 4% de água (em volume). As densidades desses componentes são dadas na tabela. Substância Densidade (g/ℓ) Água 1000 Álcool 800 Um técnico de um órgão de defesa do consumidor inspecionou cinco postos suspeitos de venderem álcool hidratado fora das normas. Colheu uma amostra do produto em cada posto, mediu a densidade de cada uma, obtendo: Posto Densidade do combustível (g/ℓ) I 822 II 820 III 815 IV 808 V 805 A partir desses dados, o técnico pôde concluir que estavam com o combustível adequado somente os postos (A) l e ll. (B) I e III. (C) II e IV. (D) lII e V. (E) IV e V. COMENTÁRIOS E DICAS Questão trabalhosa, onde o aluno precisará calcular a massa da água e a massa do álcool através da equação d = m/v. Em seguida, deve- se calcular a densidade da mistura (álcool hidratado). Questão de nível médio. 24 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro TODAS AS QUESTÕES DOS 19 ANOS DO ENEM DIVIDIDAS POR CONTEÚDO Informações para as questões 4 e 5. O carneiro hidráulico ou ariete, dispositivo usado para bombear água, não requer combustível ou energia elétrica para funcionar, visto que usa a energia da vazão de água de uma fonte. A figura a seguir ilustra uma instalação típica de carneiro em um sítio e a tabela apresenta dados de seu funcionamento. A eficiência energética ε de um carneiro pode ser obtida pela expressão: cujas variáveis estão definidas na tabela e na figura. 04. (Enem 2006) No sítio ilustrado, a altura da caixa d’água é o quádruplo da altura da fonte. Comparado a motobombas a gasolina, cuja eficiência energética é cerca de 36%, o carneiro hidráulico do sítio apresenta (A) menor eficiência, sendo, portanto, inviável enconomicamente. (B) menor eficiência, sendo desqualificado do ponto de vista ambiental pela quantidade de energia que desperdiça. (C) mesma eficiência, mas constitui alternativa ecologicamente mais aproprioada. (D) maior eficiência, o que, por si só, justificaria o seu uso em todas as regiões brasileiras. (E) maior eficiência, sendo economicamente viável e ecologicamente correto. 05. (Enem 2006) Se, na situação apresentada, H = 5h, então, é mais provável que, após 1 hora de funcionamento ininterrupto, o carneiro hidráulico bombeie para a caixa d’água (A) de 70 a 100 litros de água. (B) de 75 a 210 litros de água. (C) de 80 a 220 litros de água. (D) de 100 a 175 litros de água. (E) de 110 a 240 litros de água. COMENTÁRIOS E DICAS Duas questões que apesar de terem sido classificadas dentro do centeúdo Fluidos, estão associadas à interpretação
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