Questões de Física do ENEM

Uma cozinheira deve aquecer 1 litro de água cuja temperatura é de 30 ºC usando um aquecedor como um "mergulhão" (ebulidor de imersão), mostrado na figura.

(Imagem: https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v= zvtgibogQoA)

Se o ebulidor tem uma resistência de 15Ω e a tensão na tomada onde é ligado o aparelho é de 120 V, a temperatura da água, em ºC, após um tempo de 4 minutos de funcionamento do ebulidor, é de aproximadamente:

(Considere desprezíveis as perdas de calor para o meio, calor específico da água 1 cal/g.ºC, 1 cal = 4 J e densidade da água 1 g/cm³)

Um atleta para manter a meta de sua dieta diária deve comer 4 ovos cozidos, na temperatura de 40 ºC, porém ele não possuía um termômetro, mas lembrando dos seus conhecimentos de Física utiliza uma balança, que fará a medida da massa de alguns elementos para sua alimentação.

Mediu a massa de cada ovo, e verificou que cada um tinha 75 g e já conhecia o calor específico do ovo, que é de 0,2 cal/g.ºC.

Conseguiu cozinhar os ovos, durante um tempo considerável para que atingissem o equilíbrio térmico com água fervente, num recipiente adiabático e com capacidade térmica desprezível, introduziu uma determinada massa de gelo em fusão, cujo calor latente de fusão é de 80 cal/g.

A massa de gelo, em gramas, utilizada para que a temperatura dos ovos atinja a temperatura de 40 ºC é:

(Considere que todo o processo ocorre ao nível do mar, cuja pressão é 1 atm e calor específico da água 1 cal/g.ºC)

A imagem mostra cilindros de gelo-seco, CO₂ (s), substância muito empregada no transporte e conservação de alimentos sob refrigeração.

(www.gbgeloseco.com.br)

O gelo-seco tem esse nome porque sofre sublimação, ou seja, passa diretamente do estado sólido para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. Sabendo que o volume molar de um gás medido nas CATP (Condições Ambiente de Temperatura e Pressão) é igual a 25 L/mol, o volume, medido nas CATP, ocupado pelo gás resultante da sublimação de 1,1 kg de gelo-seco é próximo de

Em 1932, James Chadwick descobriu o nêutron pelo bombardeamento do isótopo berílio-9 com partículas α, conforme a equação nuclear:

O número de nêutrons do isótopo X formado nesse bombardeamento é

A figura 1 mostra um secador de saladas por centrifugação, que funciona com base no acoplamento de duas engrenagens que, quando em rotação, fazem girar um cesto em que estão acomodadas as folhas de salada a serem secas.

(https://inovartemdetudo.com.br)

A figura 2 mostra o esquema do mecanismo desse utensílio. A engrenagem A gira quando uma pessoa aciona a manivela M. A engrenagem B, que é articulada com a engrenagem A, está ligada à roda R que é fixa no cesto que acomoda as folhas de salada. A engrenagem B e a roda R giram solidárias, presas a um mesmo eixo de rotação. 

Sabendo que o raio da engrenagem A tem o triplo do comprimento do raio da engrenagem B, se a manivela M girar com uma frequência de 2,4 Hz, o cesto girará com uma frequência de

Uma bola é chutada obliquamente, no instante t0 = 0, com velocidade inicial v0 , no ponto A de uma elevação. Essa bola descreve a trajetória indicada na figura passando pelo ponto B, ponto mais alto de sua trajetória, no instante t = 0,8 s, e atinge o solo horizontal no ponto C, no instante t = 2 s. 

Desprezando a resistência do ar, adotando g = 10 m/s² e sabendo que a equação da trajetória dessa bola, desde o ponto A até o ponto C, é y = – 0,2 · x2 + 1,6 · x + 4, o módulo de v0 é

Uma esteira rolante é utilizada para transportar caixas para o alto de uma plataforma. Para iniciar a subida a partir do repouso, a esteira é colocada em movimento uniformemente acelerado por alguns instantes, até que as caixas atinjam uma velocidade constante, compatível com a subida. O coeficiente de atrito estático entre as superfícies das caixas e a superfície da esteira é 0,8 e a aceleração da gravidade local tem intensidade 10 m/s2. 

Sabendo que sen θ = 0,6 e que cos θ = 0,8, a intensidade da máxima aceleração que a esteira pode ter no início de seu movimento, sem que as caixas escorreguem sobre ela, será 

A figura representa um termômetro a gás, constituído por um balão com gás ideal conectado a um sistema de vasos comunicantes que contém mercúrio. Para aferir a temperatura de um determinado líquido colocado em um recipiente, o balão, com 0,25 mol de gás, foi mergulhado nesse líquido até que o equilíbrio térmico entre o gás e o líquido fosse atingido, estabilizando o desnível entre as colunas de mercúrio em 152 mm, conforme a figura. Considere que, nessa medição, as capacidades térmicas do balão e dos vasos comunicantes sejam desprezíveis.

 Sabendo que, na situação de equilíbrio, o volume ocupado pelo gás foi de 6 × 10 –3 m3 , que a pressão atmosférica no local do experimento era de 105 Pa = 760 mmHg, e considerando o valor de 8 J/mol·K para a constante universal dos gases ideais, a temperatura obtida para o líquido, nesse experimento, foi de

As figuras mostram duas imagens, da mesma lapiseira, formadas por duas lentes esféricas de vidro: uma convergente (figura 1) e outra divergente (figura 2).

Sabendo que os aumentos lineares transversais das imagens 1 e 2 são, respectivamente, A1 = 2 e A2 = 0,8, o valor de L, indicado na figura 2, é

Um garoto está brincando com uma corda apoiada no solo horizontal e presa em um pino vertical. O garoto produz dois pulsos transversais completos na corda, fazendo-a oscilar sobre o solo com frequência de 3 Hz, conforme a figura.

Se o atrito entre a corda e o solo puder ser desconsiderado, a partir da configuração mostrada na figura, a onda formada atingirá o pino vertical depois de

Uma situação comum em residências antigas é a incompatibilidade entre os cabos elétricos instalados e a demanda atual de energia elétrica. Nessas residências, dispositivos de proteção podem interromper o circuito quando vários eletrodomésticos são ligados simultaneamente. A figura mostra a planta da cozinha e da lavanderia de uma residência antiga, em que a instalação elétrica é protegida por um disjuntor de 30 A.

Nesses locais, já estão em funcionamento uma televisão (TV) e uma máquina de lavar roupas (ML). Também constam dessa instalação um forno de micro-ondas (MO), um liquidificador (LI) e um ferro de passar (FP). As potências desses eletrodomésticos estão indicadas na tabela.

O disjuntor interromperá a corrente elétrica se, simultaneamente com a televisão e com a máquina de lavar,

Uma partícula desloca-se sobre os lados de um triângulo equilátero ABC, de lado 10 cm, partindo do vértice A no sentido horário, conforme a figura. A intensidade da velocidade inicial dessa partícula, que é de 6 m/min, sempre dobra após a partícula percorrer um lado inteiro do triângulo e, durante o percurso de cada lado do triângulo, ela permanece constante.

Nessas condições, e desconsiderando os intervalos de tempo de aceleração dessa partícula, ela terá dado 10 voltas completas ao longo do perímetro do triângulo em, aproximadamente,

Analise o gráfico que apresenta, qualitativamente, a variação da velocidade vertical de um paraquedista a partir do instante em que ele salta do avião, o instante t = t0.

A componente vertical da resultante das forças que atuam sobre esse paraquedista

Uma fruta de peso 0,34 N flutua, em equilíbrio, nas águas calmas de um lago com 85% de seu volume submerso. Em dado instante, um peixe morde essa fruta e a puxa para dentro da água.

A intensidade mínima da componente vertical da força que o peixe deve exercer sobre a fruta para afundá-la totalmente é de 

Ao se aquecer, em 200 ºC, uma esfera de tungstênio, seu volume aumentou 0,27% em relação ao volume inicial. Nesse mesmo aquecimento, o diâmetro dessa esfera aumentou, em relação ao diâmetro inicial,

A figura mostra, em corte, um cilindro de volume constante e hermeticamente fechado por uma tampa fixa, o qual contém certa massa de gás ideal.

Sabendo que a equação p ⋅ V = n ⋅ R ⋅ T relaciona as variáveis de estado pressão, volume e temperatura de um gás ideal, em que n é o número de mols desse gás e R é a constante universal dos gases ideais, a densidade do gás no interior desse cilindro 

O compressor de determinada geladeira doméstica tem potência de 110 W. Sabendo que esse compressor consome 36,3 kWh de energia em um mês de 30 dias, o tempo médio que ele funciona em um dia é de 

Ao penetrar, com velocidade , em uma região na qual existe um campo magnético uniforme, um próton fica sujeito à ação de uma força magnética devida a esse campo. Considere que apenas essa força esteja agindo sobre o próton e que as direções da velocidade do próton e do campo magnético sejam perpendiculares entre si. A ação dessa força

O transporte de energia por meio de radiação eletromagnética ocorre na forma de “partículas” de energia, denominadas fótons. A quantidade de energia de cada fóton, EF, é dada pela expressão EF = h ∙ f, sendo f a frequência da radiação e h a constante de Planck, cujo valor é 6,6 × 10–34 J·s. Ao incidir na superfície de certos materiais, esses fótons podem produzir a emissão de elétrons por essa superfície, mas, para que essa emissão ocorra, é necessário que o fóton transporte uma quantidade mínima de energia, a qual depende do material da superfície. Para uma superfície de potássio, a quantidade mínima de energia necessária para ocorrer a emissão de um elétron é de 3,5 × 10–19 J.

A tabela mostra a frequência de cinco cores de luz que incidem em uma superfície de potássio.

As cores das luzes cujos fótons transportam energia suficiente para produzir a emissão de elétrons ao incidirem em uma superfície de potássio são, apenas,