Questões de Física do ENEM

A figura abaixo esquematiza um transformador elétrico ideal: duas bobinas, 1 e 2, com diferentes números de espiras enroladas em um núcleo de ferro.

Considere as seguintes afirmações sobre os transformadores elétricos.

I - Os transformadores elétricos são dispositivos que transferem energia elétrica de uma bobina para outra.

II - O princípio físico básico de funcionamento dos transformadores é a lei da indução eletromagnética de Faraday.

III - Os transformadores elétricos podem funcionar com tensões elétricas tanto contínuas quanto alternadas.

Quais estão corretas?

Com boa aproximação, a lei da irradiação de Stefan-Boltzmann, I = σT4, medida em W/m², permite calcular a temperatura média da Terra. Supondo-a sem atmosfera e como um corpo negro ideal à temperatura T, o balanço energético entre a irradiação recebida do Sol e a transmitida pela Terra de volta ao espaço fornece T~255 K (~ –18 ºC) para a temperatura média da Terra.

Entretanto, sabe-se que a temperatura média da Terra é de ~288 K (~ 15 ºC), ou seja, 33 ºC mais quente do que a hipótese da inexistência da atmosfera. Esse aquecimento adicional é o que se chama de “efeito estufa”, no qual alguns gases da atmosfera, como por exemplo o dióxido de carbono e o metano, absorvem e reemitem radiação infravermelha.

Sabendo que a constante de Stefan-Boltzmann σ = 5,67 x 10^-8 W/(m²K⁴), a irradiação infravermelha emitida pela atmosfera é, em W/m², aproximadamente

Um balão de vidro A, com volume VA = 5 L, está interconectado a outro balão de vidro B, com volume VB, conforme o desenho abaixo.

O balão A contém gás He à pressão de 3 atm, o balão B está sob vácuo, e a torneira da conexão está fechada. A torneira é aberta e, após um intervalo de tempo, a pressão total do sistema, à temperatura constante de 27 °C, é igual a 1 atm. O volume VB e o número total de mols de gás He são, respectivamente,  

Em maio de 2022, foi divulgada a primeira imagem do buraco negro Sagittarius A*, localizado no centro de nossa galáxia a 26 mil anos-luz da Terra. A imagem foi gerada através da análise de dados de oito radiotelescópios pertencentes ao consórcio internacional Event Horizon Telescope. De acordo com um fóton de luz viajando de Sagittarius A* à Terra – e desconsiderando o movimento relativo entre a Terra e o buraco negro –, é correto afirmar que

A luz do sol é caracterizada como uma onda eletromagnética que viaja no espaço com a velocidade da luz de valor aproximado a 3,0 × 10⁸m/s. Quando a luz branca atravessa um prisma, ela se decompõe em várias cores visíveis aos olhos humanos. As cores são classificadas de acordo com o comprimento de onda na faixa de 3,8 × 10⁻⁷m a 7,4 × 10⁻⁷m, chamado espectro visível. O comprimento de onda é igual à velocidade da onda dividida pela frequência da onda. A tabela a seguir mostra o espectro da luz visível de acordo com o comprimento de onda. 

Podemos dizer que o intervalo de frequência mais aproximado da cor azul, medido em 1012s −1 , é dado por

Trens MagLev utilizam a levitação magnética para flutuar sobre a via e eliminar o atrito. O trem possui magnetos na parte inferior e a via contém bobinas fixas. Conforme o trem se desloca, o fluxo do campo de seus magnetos através de cada bobina varia, gerando nas bobinas uma corrente elétrica, que gera seu próprio campo magnético. A disposição apropriada desses componentes faz com que os campos sejam opostos, gerando repulsão vertical. Essa combinação de efeitos é explicada pela

Quando necessário, use os seguintes valores para as constantes:

Aceleração, local da gravidade g = 10m/s2.

Constante de gravitação universal G = 6,7 x 10–11 N·m2/kg2.

Massa da Terra MTerra = 6,0 x 1024kg.

Constante de Planck vezes a velocidade da luz hc = 1240 e V·nm.

Permissividade elétrica no vácuo ε0 = 8,85 x10–12 C2·N–1·m–2.

Considere uma partícula cuja posição é dada pela função horária

em que V e D são constantes positivas, com unidades adequadas. Seja v̄(t) a velocidade média móvel entre o instante inicial t0 = 0 s e um instante arbitrário t. Assinale a alternativa que contém a distância percorrida pela partícula desde o início do movimento até o instante no qual v̄(t) = 0 m/s. 

Quando necessário, use os seguintes valores para as constantes:

Aceleração, local da gravidade g = 10m/s2.

Constante de gravitação universal G = 6,7 x 10–11 N·m2/kg2.

Massa da Terra MTerra = 6,0 x 1024kg.

Constante de Planck vezes a velocidade da luz hc = 1240 e V·nm.

Permissividade elétrica no vácuo ε0 = 8,85 x10–12 C2·N–1·m–2.

Assinale a alternativa que contém a estimativa correta da distância entre o planeta exótico e seu satélite.

Quando necessário, use os seguintes valores para as constantes:

Aceleração, local da gravidade g = 10m/s2.

Constante de gravitação universal G = 6,7 x 10–11 N·m2/kg2.

Massa da Terra MTerra = 6,0 x 1024kg.

Constante de Planck vezes a velocidade da luz hc = 1240 e V·nm.

Permissividade elétrica no vácuo ε0 = 8,85 x10–12 C2·N–1·m–2.

Assinale a alternativa que contém o valor numérico mais próximo da razão entre a frequência do sistema massa-mola 1 e a frequência do sistema massa-mola em série.

Quando necessário, use os seguintes valores para as constantes:

Aceleração, local da gravidade g = 10m/s2.

Constante de gravitação universal G = 6,7 x 10–11 N·m2/kg2.

Massa da Terra MTerra = 6,0 x 1024kg.

Constante de Planck vezes a velocidade da luz hc = 1240 e V·nm.

Permissividade elétrica no vácuo ε0 = 8,85 x10–12 C2·N–1·m–2.

O arco-íris é um fenômeno meteorológico de grande beleza e com profundo simbolismo para diferentes culturas. Sua explicação física foi debatida desde a Antiguidade até o início da Idade Moderna.

A respeito desse fenômeno, são feitas as seguintes afirmações:

I. Cada componente de comprimento de onda da luz do Sol que incide sobre uma gotícula de água suspensa na atmosfera emerge com o mesmo ângulo de espalhamento.

II. Para a formação do arco-íris, são necessárias tanto a ocorrência de refração quanto a de reflexão da luz.

III. O efeito visual do arco-íris é resultado de a luz do Sol ser policromática e de a água ser um meio dispersivo na faixa do espectro eletromagnético visível.

Está(ão) correta(s):