Fisica-AULAS-1-E-2-Terceira-Semana-Resolucao

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Gabarito EO - RPA ENEM – 3ª Semana 
 
- Física 
 
Aulas 1 e 2 
 
Questão 1 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H17 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Relaciona as informações 
apresentadas em diferentes formas de linguagem e 
representação usadas nas ciências físicas, químicas 
ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, 
tabelas, relações matemáticas ou linguagem 
simbólica. 
Resolução da questão: 
 
𝑃𝑃 =
𝑄𝑄
𝛥𝛥𝛥𝛥 =
𝑚𝑚 ⋅ 𝑐𝑐 ⋅ 𝛥𝛥𝛥𝛥
𝛥𝛥𝛥𝛥 
Ao se referir à relação de fluxo de água, o que se 
deseja é m/Δt, logo: 
𝑃𝑃 = 𝑄𝑄
𝛥𝛥𝛥𝛥
= 𝑚𝑚⋅𝑐𝑐⋅𝛥𝛥𝛥𝛥
𝛥𝛥𝛥𝛥
 ⇒𝑀𝑀
∆𝛥𝛥
= 𝑃𝑃
∆𝛥𝛥.𝐶𝐶
⇒ 2⋅10
6
4⋅103⋅3
= 𝑚𝑚
𝛥𝛥𝛥𝛥
⇒ 
⇒
𝑀𝑀
∆𝛥𝛥
= 166,76𝑘𝑘𝑘𝑘 ⇒ 
Gabarito: C 
 
 
Questão 2 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H18 
 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Relacionar propriedades físicas, 
químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou 
procedimentos tecnológicos às finalidades a que se 
destinam. 
 
 
Resolução da questão: 
 
Antes de calcular a eficiência vamos descobrir a 
potência do motor. 
 
Começamos determinando o trabalho realizado pelo 
motor: 
𝜏𝜏𝑚𝑚 = 𝑚𝑚.𝑘𝑘. ℎ 
𝜏𝜏𝑚𝑚 = 80.10.3 ⇒ 𝜏𝜏𝑚𝑚 = 2400𝐽𝐽 
Agora que já sabemos o trabalho, para determinar a 
potência vamos dividir pelo tempo necessário, lembre 
de transformar em segundos: 
 
𝑃𝑃 = 
𝜏𝜏𝑚𝑚
∆𝛥𝛥 ⇒ 𝑃𝑃 = 
2400
60 ⇒ 𝑃𝑃 = 40 𝑊𝑊 
 
Agora para determinar o rendimento dividimos a 
potência usada pela real: 
 
𝑀𝑀 = 
𝑃𝑃𝑃𝑃
𝑃𝑃𝛥𝛥 ⇒ 𝑀𝑀 = 
40
200 = 20% 
 
A eficiência do motor é de 20%. 
 
Gabarito: B 
 
Questão 3 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H19 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Avaliar métodos, processos ou 
procedimentos das ciências naturais que contribuam 
para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem 
social, econômica ou ambiental. 
Resolução da questão: 
Calculando a Potência Total gerada em cada turbina 
Pot total = 1 . 10³ . 690 . 10 . 118,4 ⇒ 
⇒ Pot total = 816,96 MW 
Calculando a Potência Útil em cada turbina como: 
Pot Útil = 14000 / 20 ⇒ 
⇒ Pot Útil = 700 MW 
Logo: Pot dissipada = 116,96 MW 
Gabarito: C 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 4 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H18 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Relacionar propriedades físicas, 
químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou 
procedimentos tecnológicos às finalidades a que se 
destinam. 
Resolução da questão: 
 
Considere, d sendo a dose absorvida pelo indivíduo 
(de acordo com a tabela do texto). 
 
Dados: 
d = E/m 
m = massa em kg 
E = energia em Joules 
𝐸𝐸 = 𝑃𝑃.∆𝛥𝛥 ⇒ 𝐸𝐸 = 10. 10−3. (5.3600) ⇒ 𝐸𝐸 = 180𝐽𝐽 
𝑑𝑑 =
𝐸𝐸
𝑚𝑚 ⇒ 𝑑𝑑 =
180
90 ⇒ 𝑑𝑑 =
2𝑗𝑗
𝑘𝑘𝑘𝑘� 
A quantidade de dose absorvida pelo indivíduo 
corresponde a reações gerais leves, de acordo com a 
tabela. 
 
Gabarito: E 
 
Questão 5 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H19 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Avaliar métodos, processos ou 
procedimentos das ciências naturais que contribuam 
para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem 
social, econômica ou ambiental. 
Resolução da questão: 
 
Primeiramente vamos calcular o quanto de energia 
esse chuveiro de 2kW gasta por dia. No enunciado 
encontramos que ele é utilizado durante meia hora 
por dia (como um watt é equivalente a um joule por 
segundo) temos: 
2kW = 2000W 
1W = 1 J/s 
A energia do chuveiro é equivale a 2000 J/s, como 
ele é utilizado durante meia hora por dia, tem -se: 
2000 J = 1s 
Y J = 1800s 
Multiplicando em cruz as equações temos: 
Y = (2000J x 1800s)/ 1s 
Y = 3.600.000,00 J (energia gasta pelo chuveiro em 
um dia) 
Como o nosso sistema de aquecimento solar tem 
capacidade de 1MJ/dia por metro quadrado, sendo: 
1 MJ = 1.000.000,00 J 
Basta agora acharmos a área mínima da placa, 
sabemos o quanto o chuveiro gasta por dia e a 
capacidade da placa por metro quadrado logo, 
1.000.000,00 J = 1 m² 
3.600.000,00 J = Y m² 
Y = (3.600.000,00 J x 1 m²) / 1.000.000,00J 
Y = 3,6 m² 
 
Gabarito: D 
 
Questão 6 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H19 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Avaliar métodos, processos ou 
procedimentos das ciências naturais que contribuam 
para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem 
social, econômica ou ambiental. 
Resolução da questão: 
Para essa questão, estamos a procura do valor da 
massa (m) de água utilizada nessa evaporação e 
temos informações sobre a potência, Energia e do 
calor de vaporização. Antes de começarmos os 
cálculos, precisamos transformar as unidades para 
unidades do nosso interesse, ou seja, transformar 
cal/g para J/g: 
Lv = 540 cal/g = 2160 J/g 
Sendo a equação que descreve o calor latente: 
Q = m . Lv 
Q = m . 2160 J 
Sendo o valor da massa (m) em grama (g) 
O enunciado diz que só 20% da energia é dissipada 
em forma de suor. Logo: 
Q=0,2 . E ⇒ 𝑚𝑚. 2160 = 0,2 𝐸𝐸 ⇒ 𝐸𝐸 = 10800𝑚𝑚 
Com um valor de Energia melhor definido, podemos 
utilizá-lo na equação de Potência e descobrir o valor 
da massa: 
E = Pot . t ⇒ 10800𝑚𝑚 = 120. (2.3600) ⇒ 𝑚𝑚 = 80𝑘𝑘 
 
Gabarito: E 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 7 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H17 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Relaciona as informações 
apresentadas em diferentes formas de linguagem e 
representação usadas nas ciências físicas, químicas 
ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, 
tabelas, relações matemáticas ou linguagem 
simbólica. 
Resolução da questão: 
 
O peso do fluido deslocado não será igual ao peso do 
volume submerso, afinal, suas densidades são 
diferentes. o empuxo deve ser igual a força peso do 
petroleiro porque o sistema está em equilíbrio 
 
Gabarito: B 
 
Questão 8 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H18 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Relacionar propriedades físicas, 
químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou 
procedimentos tecnológicos às finalidades a que se 
destinam. 
Resolução da questão: 
 
A questão trata de uma colisão inelástica, afinal os 
corpos saem juntos após o contato. Em qualquer 
colisão, a quantidade de movimento se conserva. 
𝑄𝑄𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 = 𝑄𝑄𝐷𝐷𝐴𝐴𝑃𝑃𝐷𝐷𝐷𝐷𝐴𝐴 
𝑚𝑚1 ⋅ 𝑣𝑣1 = (𝑚𝑚1 + 𝑚𝑚2) ⋅ 𝑣𝑣′ 
150 ⋅ 15 = (𝑚𝑚1 + 𝑚𝑚2) ⋅ 5 
(𝑚𝑚1 + 𝑚𝑚2) = 450 𝑘𝑘 
 
Como o carrinho m1 possui massa de 150g, o carrinho 2 
 possui massa de 300g. 
 
Gabarito: C 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 9 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H19 
 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Avaliar métodos, processos ou 
procedimentos das ciências naturais que contribuam 
para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem 
social, econômica ou ambiental. 
 
Resolução da questão: 
Para a balança de pratos na Terra, temos que m = 
1,0 kg. Já para a balança de mola na Lua, temos que 
PL = MgL. 
 
4,0 = 1,6M ⇒ M = 2,5 kg 
 
Logo: M/m = 2,5. 
 
Gabarito: B 
 
Questão 10 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H17 
 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Relaciona as informações 
apresentadas em diferentes formas de linguagem e 
representação usadas nas ciências físicas, químicas 
ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, 
tabelas, relações matemáticas ou linguagem 
simbólica. 
 
Resolução da questão: 
O tempo de reação é o tempo entre o motorista 
avistar o perigo e pisar o freio. Durante o tempo de 
reação, o veículo permanece com a mesma 
velocidade. Em seguida, o movimento retardado 
provoca uma redução de velocidade, mas o que o 
alunos precisavam perceber era que o gráfico fazia 
relação V x d, que é dado pela equação de Torricelli. 
V² = Vo² + 2.a.∆𝑠𝑠. Isso faz com que a relação entre 
velocidadee distância não seja linear, mas 
quadrática. 
 
Gabarito: D 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 11 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H17 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Relacionar as informações 
apresentadas em diferentes formas de linguagem e 
representação usadas nas ciências físicas, químicas 
e biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, 
relações matemáticas ou linguagem simbólica. 
Resolução da questão: 
Para resolver essa questão, o aluno precisa de duas 
percepções: 
1- A de que o tamanho da circunferência é 
proporcional ao número de dentes: 
2πR ≅ n° de dentes. 
2- e que podemos ter basicamente dois tipos de 
transmissão de movimento – pelo centro (𝟂𝟂1 = 𝟂𝟂2) e 
pela extremidade (V1 = V2). 
O motor está conectado ao eixo da engrenagem A, 
portanto: 𝟂𝟂motor=𝟂𝟂A, o que indica que a frequência 
de giro do motor é a mesma da engrenagem A 
(18rpm). O Contato entre as engrenagens A e B 
ocorre pela extremidade, portanto: 
VA = VB 
N° dentes A x fA = N° dentes B x fB 
24 x 18 = 72 x fB. 
Logo, fB = 6 rpm. 
Entre B e C o contato é pelo centro, o que indica que 
fB = fC, portanto: 
fC = 6 rpm 
Entre C e D o contato volta ser feito pela 
extremidade: 
VC = VD 
N° dentes C x fC = N° dentes D x fD 
36 x 6 = 108 x fD. 
Logo, fD = 2 rpm. 
Como a engrenagem D e o ponteiro possuem o 
mesmo eixo, fponteiro = 2 rpm. 
 
Gabarito: B 
 
Questão 12 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H20 
 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: 
O aluno deverá ser capaz de caracterizar causas ou 
efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, 
objetos ou corpos celestes. 
 
Resolução da questão: 
As motos atingem o solo ao mesmo tempo porque 
partem de uma mesma altura H com velocidade 
horizontal e ficam sujeitas à mesma aceleração 
vertical, que é a da gravidade. O tempo de queda não 
depende da velocidade horizontal nem da massa da 
moto. 
 
Gabarito: D 
 
Questão 13 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H20 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: O aluno deverá ser capaz de 
caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de 
partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes. 
Resolução da questão: 
 
A força resultante no asteroide é de natureza 
gravitacional e tem uma componente tangencial que 
altera o módulo de sua velocidade e uma 
componente centrípeta que altera a direção de sua 
velocidade, tornando a trajetória curva. 
Gabarito: E 
Questão 14 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H17 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Relacionar as informações 
apresentadas em diferentes formas de linguagem e 
representação usadas nas ciências físicas, químicas 
e biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, 
relações matemáticas ou linguagem simbólica. 
Resolução da questão: 
 
Para que a caixa entre em iminência de movimento é 
necessário que a força de atrito (fat) estática assuma 
o seu valor máximo: 
 
Fat = μ.N, sendo N=P. 
 
Se a massa do corpo vale 3000kg, o peso será 
30.000N. A força de atrito será: 
 
Fat = 0,8 x 30.000 = 24.000N. 
 
Em cada roldana, a força de tração é dividida por 2. 
O número de roldanas será indicado para que a força 
de tração ligada ao corpo seja maior que a fat max. 
Como a força aplicada é de 400N, a força após 1 
roldana será de 800N, mais uma 1600N, colocando 
outra 3200N, mais uma 6400N, e a seguir 12.800N, 
dobrando mais uma vez a tração ao colocar outra 
roldana, teremos uma força de 25.600N, o que coloca 
o corpo em movimento, pois supera os 24.000N da 
fat máx. 
 
Gabarito: B 
Questão 15 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H17 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Relacionar as informações 
apresentadas em diferentes formas de linguagem e 
representação usadas nas ciências físicas, químicas 
e biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, 
relações matemáticas ou linguagem simbólica. 
Resolução da questão: 
 
O tempo medido pelo dispositivo é o que o veículo 
gasta para ir de um sensor ao outro, no caso, para 
percorrer 0,5 m. 
Dados: 
 
 
Gabarito: C 
Questão 16 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H18 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: Relacionar propriedades físicas, 
químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou 
procedimentos tecnológicos às finalidades a que se 
destinam. 
Resolução da questão: 
 
A força de atrito surge quando há aspereza e 
compressão entre as superfícies de contato. No caso 
da aquaplanagem, não há contato entre o pneu e a 
pista, reduzindo a força de atrito. 
Gabarito: A 
Questão 17 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H20 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: O aluno deverá ser capaz de 
caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de 
partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes. 
 
 
 
Resolução da questão: 
 
A força gravitacional age como resultante centrípeta. 
Seja M a massa do buraco negro e m massa do 
objeto orbitante. Combinando a lei de Newton da 
gravitação com a expressão da velocidade para o 
movimento circular uniforme, vem: 
 
 
 
 
 
Gabarito: D 
 
Questão 18 
 
Habilidade utilizada para resolver a questão: H20 
Breve explicação fazendo a conexão entre a questão 
e a habilidade: 
O aluno deverá ser capaz de caracterizar causas ou 
efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, 
objetos ou corpos celestes. 
Resolução da questão: 
No ponto mais alto da trajetória, a força resultante 
sobre o objeto é seu próprio peso, de direção vertical 
e sentido para baixo. 
Gabarito: B 
 
Questão 19 
 
Habilidade: H20 
 
Construção da Habilidade: Compreender e 
interpretar o movimento de um corpo conforme a 
questão. 
 
Resolução: 
 
Alternativa C 
 
 
 
 
Questão 20 
 
Habilidade: H20 
 
Construção da Habilidade: Analisar as causas do 
movimento, bem como conceitos de dinâmica. 
 
Resolução: 
 
Ação e reação são forças de mesma intensidade, 
mesma direção e sentidos opostos, porém, não se 
equilibram, pois não atuam no mesmo corpo. 
 
Alternativa E 
 
 
Questão 21 
 
Habilidade: H20 
 
Construção da Habilidade: Analisar as causas do 
movimento, bem como conceitos de dinâmica. 
 
Resolução: 
 
A velocidade do projétil em relação ao piloto era nula 
porque seus movimentos tinham mesmo sentido, com 
velocidades de mesmo módulo. 
 
Alternativa E