Questõesde ENEM 2021 sobre Física
TEXTO I
No cordel intitulado Senhor dos Anéis, de autoria de Gonçalo Ferreira da Silva, lê-se a sextilha:
A distância em relação Ao nosso planeta amado Pouco menos que a do Sol Ele está distanciado E menos denso que a água Quando no normal estado
MEDEIROS, A.; AGRA, J. T. M., A astronomia na literatura de cordel,
Física na Escola, n. 1, abr. 2010 (fragmento).
TEXTO II
Distâncias médias dos planetas ao Sol e suas densidades médias
u.a. = 149 600 000 km, é a unidade astronômica, *Planeta clássico, **Planeta-anão
Características dos planetas. Disponível em: www.astronoo.com.
Acesso em: 8 nov. 2019 (adaptado).
Considerando os versos da sextilha e as informações da tabela, a qual planeta o cordel faz referência?
Cientistas da Universidade de New South Wales, na Austrália, demonstraram em 2012 que a Lei de Ohm é válida mesmo para fios finíssimos, cuja área da seção reta compreende alguns poucos átomos. A tabela apresenta as áreas e comprimentos de alguns dos fios construídos (respectivamente com as mesmas unidades de medida). Considere que a resistividade mantém-se constante para todas as geometrias (umaaproximação confirmada pelo estudo).
As resistências elétricas dos fios, em ordem crescente, são
Duas esferas carregadas com cargas iguais em módulo e sinais contrários estão ligadas por uma haste rígida isolante na forma de haltere. O sistema se movimenta sob ação da gravidade numa região que tem um campo magnético horizontal uniforme , da esquerda para a direita. A imagem apresenta o sistema visto de cima para baixo, no mesmo sentido da aceleração da gravidade que atua na região.
Visto de cima, o diagrama esquemático das forças magnéticas que atuam no sistema, no momento inicial em que as cargas penetram na região de campo magnético, está representado em
Carros elétricos estão cada vez mais baratos, no entanto, os órgãos governamentais e a indústria se preocupam com o tempo de recarga das baterias, que é muito mais lento quando comparado ao tempo gasto para encher o tanque de combustível. Portanto, os usuários de transporte individual precisam se conscientizar dos ganhos ambientais dessa mudança e planejar com antecedência seus percursos, pensando em pausas necessárias para recargas.
Após realizar um percurso de 110 km, um motorista pretende recarregar as baterias de seu carro elétrico, que tem um desempenho médio de 5,0 km/kWh, usando um carregador ideal que opera a uma tensão de 220 V e é percorrido por uma corrente de 20 A.
Quantas horas são necessárias para recarregar a energia utilizada nesse percurso?
É possível ligar aparelhos elétricos de baixa corrente utilizando materiais comuns de laboratório no lugar das tradicionais pilhas. A ilustração apresenta uma montagem que faz funcionar um cronômetro digital.
Utilizando a representação de projetos elétricos, o circuito equivalente a esse sistema é
A figura foi extraída de um antigo jogo para computadores, chamado Bang! Bang!
No jogo, dois competidores controlam os canhões A e B, disparando balas alternadamente com o objetivo de atingir o canhão do adversário; para isso, atribuem
valores estimados para o módulo da velocidade inicial de disparo () e para o ângulo de disparo (θ).
Em determinado momento de uma partida, o competidor B deve disparar; ele sabe que a bala disparada anteriormente, θ = 53°, passou tangenciando o ponto P.
No jogo, é igual a 10 m/s2. Considere sen 53°= 0,8, cos 53°= 0,6 e desprezível a ação de forças dissipativas.
Disponível em: http://mebdownloads.butzke.net.br. Acesso em: 18 abr. 2015 (adaptado).
Com base nas distâncias dadas e mantendo o último ângulo de disparo, qual deveria ser, aproximadamente, o menor valor de que permitiria ao disparo efetuado pelo canhão B atingir o canhão A?
O sino dos ventos é composto por várias barras metálicas de mesmo material e espessura, mas de comprimentos diferentes, conforme a figura.
Considere f1 e v1, respectivamente, como a frequência fundamental e a velocidade de propagação do som emitido pela barra de menor comprimento, e f2 e v2 são essas mesmas grandezas para o som emitido pela barra de maior comprimento.
As relações entre as frequências fundamentais e entre as velocidades de propagação são, respectivamente,
O sino dos ventos é composto por várias barras metálicas de mesmo material e
espessura, mas de comprimentos diferentes, conforme a figura.
Considere f1 e v1 , respectivamente, como a frequência fundamental e a velocidade
de propagação do som emitido pela barra de menor comprimento, e f2 e v2 são essas
mesmas grandezas para o som emitido pela barra de maior comprimento.
As relações entre as frequências fundamentais e entre as velocidades de propagação
são, respectivamente,
Os pesticidas organoclorados foram amplamente empregados na agricultura,
contudo, em razão das suas elevadas toxicidades e persistências no meio ambiente, eles
foram banidos. Considere a aplicação de 500 g de um pesticida organoclorado em uma
cultura e que, em certas condições, o tempo de meia-vida do pesticida no solo seja de
5 anos.
A massa do pesticida no decorrer de 35 anos será mais próxima de
A figura foi extraída de um antigo jogo para computadores, chamado Bang! Bang!
No jogo, dois competidores controlam os canhões A e B, disparando balas
alternadamente com o objetivo de atingir o canhão do adversário; para isso, atribuem
valores estimados para o módulo da velocidade inicial de disparo e para o ângulo
de disparo (θ).
Em determinado momento de uma partida, o competidor B deve disparar; ele sabe
que a bala disparada anteriormente, θ = 53°, passou tangenciando o ponto P.
No jogo, é igual a 10 m/s2 . Considere sen 53° = 0,8, cos 53° = 0,6 e desprezível
a ação de forças dissipativas.
Disponível em: http://mebdownloads.butzke.net.br. Acesso em: 18 abr. 2015 (adaptado).
Com base nas distâncias dadas e mantendo o último ângulo de disparo, qual deveria ser,
aproximadamente, o menor valor de que permitiria ao disparo efetuado pelo canhão
B atingir o canhão A?
A figura foi extraída de um antigo jogo para computadores, chamado Bang! Bang!
No jogo, dois competidores controlam os canhões A e B, disparando balas alternadamente com o objetivo de atingir o canhão do adversário; para isso, atribuem valores estimados para o módulo da velocidade inicial de disparo e para o ângulo de disparo (θ).
Em determinado momento de uma partida, o competidor B deve disparar; ele sabe que a bala disparada anteriormente, θ = 53°, passou tangenciando o ponto P.
No jogo, é igual a 10 m/s2 . Considere sen 53° = 0,8, cos 53° = 0,6 e desprezível a ação de forças dissipativas.
Disponível em: http://mebdownloads.butzke.net.br. Acesso em: 18 abr. 2015 (adaptado).
Com base nas distâncias dadas e mantendo o último ângulo de disparo, qual deveria ser, aproximadamente, o menor valor de que permitiria ao disparo efetuado pelo canhão B atingir o canhão A?
É possível ligar aparelhos elétricos de baixa corrente utilizando materiais comuns de
laboratório no lugar das tradicionais pilhas. A ilustração apresenta uma montagem que faz
funcionar um cronômetro digital.
Utilizando a representação de projetos elétricos, o circuito equivalente a esse sistema é
Na montagem de uma cozinha para um restaurante, a escolha do material correto
para as panelas é importante, pois a panela que conduz mais calor é capaz de cozinhar
os alimentos mais rapidamente e, com isso, há economia de gás. A taxa de condução do
calor depende da condutividade k do material, de sua área A, da diferença de temperatura ΔT e da espessura d do material, sendo dada pela relação . Em panelas com dois materiais, a taxa de condução é dada por , em que d1 e d2 são as espessuras dos dois materiais, e k1 e k2 são as condutividades de cada material. Os
materiais mais comuns no mercado para panelas são o alumínio (k = 20 W/m K), o ferro
(k = 8 W/m K) e o aço (k = 5 W/m K) combinado com o cobre (k = 40 W/m K).
Compara-se uma panela de ferro, uma de alumínio e uma composta de 1/2 da
espessura em cobre e 1/2 da espessura em aço, todas com a mesma espessura total e
com a mesma área de fundo.
A ordem crescente da mais econômica para a menos econômica é
Duas esferas carregadas com cargas iguais em módulo e sinais contrários estão
ligadas por uma haste rígida isolante na forma de haltere. O sistema se movimenta sob
ação da gravidade numa região que tem um campo magnético horizontal uniforme ,
da esquerda para a direita. A imagem apresenta o sistema visto de cima para baixo,
no mesmo sentido da aceleração da gravidade que atua na região.
Visto de cima, o diagrama esquemático das forças magnéticas que atuam no sistema, no
momento inicial em que as cargas penetram na região de campo magnético, está
representado em
Cientistas da Universidade de New South Wales, na Austrália, demonstraram em
2012 que a Lei de Ohm é válida mesmo para fios finíssimos, cuja área da seção reta
compreende alguns poucos átomos. A tabela apresenta as áreas e comprimentos de
alguns dos fios construídos (respectivamente com as mesmas unidades de medida).
Considere que a resistividade mantém-se constante para todas as geometrias (uma
aproximação confirmada pelo estudo). WEBER, S. B. et al. Ohm’s Law Survives to the Atomic Scale. Science, n. 335, jan. 2012 (adaptado).
As resistências elétricas dos fios, em ordem crescente, são
Considerando os versos da sextilha e as informações da tabela, a qual planeta o cordel
faz referência?
No outono, as folhas das árvores mudam de cor, de verde para tons de amarelo,
castanho, laranja e vermelho. A cor verde das folhas deve-se ao pigmento clorofila. Nas
plantas de folhas caducas, a produção de clorofila diminui e o tom verde desvanece,
permitindo assim que outros pigmentos, como o caroteno, de coloração
amarelo-alaranjado, e a antocianina, de tons avermelhados, passem a dominar a
tonalidade das folhas. A coloração observada se dá em função da interação desses
pigmentos com a radiação solar.
Conforme apresentado no espectro de absorção, as moléculas de clorofila absorvem
a radiação solar nas regiões do azul e do vermelho, assim a luz refletida pelas folhas tem
falta desses dois tons e as vemos na cor verde. Já as antocianinas absorvem a luz desde
o azul até o verde. Nesse caso, a luz refletida pelas folhas que contêm antocianinas
aparece conforme as cores complementares, ou seja, vermelho-alaranjado.
Disponível em: https://vidauniversoydemas.wordpress.com. Acesso em: 6 dez. 2017 (adaptado).
Em qual faixa do espectro visível os carotenos absorvem majoritariamente?
No seu estudo sobre a queda dos corpos, Aristóteles afirmava que se abandonarmos
corpos leves e pesados de uma mesma altura, o mais pesado chegaria mais rápido ao
solo. Essa ideia está apoiada em algo que é difícil de refutar, a observação direta da
realidade baseada no senso comum.
Após uma aula de física, dois colegas estavam discutindo sobre a queda dos corpos,
e um tentava convencer o outro de que tinha razão:
Colega A: “O corpo mais pesado cai mais rápido que um menos pesado, quando
largado de uma mesma altura. Eu provo, largando uma pedra e uma rolha. A pedra chega
antes. Pronto! Tá provado!”.
Colega B: “Eu não acho! Peguei uma folha de papel esticado e deixei cair. Quando
amassei, ela caiu mais rápido. Como isso é possível? Se era a mesma folha de papel,
deveria cair do mesmo jeito. Tem que ter outra explicação!”.
HÜLSENDEGER, M. Uma análise das concepções dos alunos sobre a queda dos corpos.
Caderno Brasileiro de Ensino de Física, n. 3, dez. 2004 (adaptado).
O aspecto físico comum que explica a diferença de comportamento dos corpos em queda
nessa discussão é o(a)
Na cidade de São Paulo, as ilhas de calor são responsáveis pela alteração da
direção do fluxo da brisa marítima que deveria atingir a região de mananciais. Mas, ao
cruzar a ilha de calor, a brisa marítima agora encontra um fluxo de ar vertical, que
transfere para ela energia térmica absorvida das superfícies quentes da cidade,
deslocando-a para altas altitudes. Dessa maneira, há condensação e chuvas fortes no
centro da cidade, em vez de na região de mananciais. A imagem apresenta os três
subsistemas que trocam energia nesse fenômeno.
No processo de fortes chuvas no centro da cidade de São Paulo, há dois
mecanismos dominantes de transferência de calor: entre o Sol e a ilha de calor, e entre a
ilha de calor e a brisa marítima.
VIVEIROS, M. Ilhas de calor afastam chuvas de represas. Disponível em: www2.feis.unesp.br.
Acesso em: 3 dez. 2019 (adaptado).
Esses mecanismos são, respectivamente,
Um garoto precisa montar um circuito que acenda três lâmpadas de cores diferentes,
uma de cada vez. Ele dispõe das lâmpadas, de fios, uma bateria e dois interruptores,
como ilustrado, junto com seu símbolo de três pontos. Quando esse interruptor fecha AB,
abre BC e vice-versa.
O garoto fez cinco circuitos elétricos usando os dois interruptores, mas apenas um
satisfaz a sua necessidade.
Esse circuito é representado por
Um garoto precisa montar um circuito que acenda três lâmpadas de cores diferentes, uma de cada vez. Ele dispõe das lâmpadas, de fios, uma bateria e dois interruptores, como ilustrado, junto com seu símbolo de três pontos. Quando esse interruptor fecha AB, abre BC e vice-versa.
O garoto fez cinco circuitos elétricos usando os dois interruptores, mas apenas um satisfaz a sua necessidade.
Esse circuito é representado por