Questões de Física do ENEM

As leis da Termodinâmica estabelecem princípios fundamentais sobre as transformações de energia em sistemas físicos, permitindo analisar processos como trocas de calor, realização de trabalho e funcionamento de máquinas térmicas. Nesse contexto, os conceitos de transformações reversíveis, irreversíveis e cíclicas são essenciais para a descrição termodinâmica dos sistemas. Considerando os princípios da Termodinâmica, analise as seguintes afirmações referentes a um gás ideal.

I. Uma transformação irreversível é aquela na qual não é possível retornar o sistema e suas vizinhanças aos estados iniciais sem que ocorram modificações permanentes no meio externo.

II. Em uma transformação cíclica, a variação da energia interna do sistema é nula sempre que o sistema retorna ao ponto inicial, pois essa grandeza depende apenas do estado termodinâmico desse sistema.

III. Mesmo operando de forma reversível entre duas fontes térmicas, mantidas a temperaturas distintas, uma máquina térmica não pode converter integralmente o calor recebido em trabalho.

Sobre as assertivas, é correto afirmar que são verdadeiras

Considere um espelho côncavo de distância focal f. Uma fonte de luz monocromática puntiforme é posicionada a uma distância d>2f do espelho, a uma altura h (h≪f) acima do eixo principal do espelho. A fonte emite um raio luminoso paralelamente ao eixo principal do espelho. O raio incide em um ponto do espelho suficientemente próximo do eixo principal, de modo que sejam válidas as condições de Gauss. Após refletir no espelho, o raio cruzará o eixo principal a uma determinada distância do vértice. Considerando as condições descritas, pode-se afirmar corretamente que a distância percorrida pelo raio refletido, desde o ponto de incidência no espelho até o ponto onde ele atinge o eixo principal é aproximadamente igual a

Três cilindros homogêneos, de mesma área da base A e mesma altura h, são constituídos de materiais de densidades X, Y e Z, com X<Y<Z. Os cilindros são rigidamente colados, formando um único cilindro de altura total 3h. O conjunto é inserido lentamente e verticalmente em um fluido de densidade D, atingindo, assim, o equilíbrio. Nessa situação, o cilindro de densidade X permanece na parte superior; o de densidade Y, na parte intermediária, e o de densidade Z, na parte inferior. Diante do exposto, a fração do volume total do conjunto que permanece submersa é dada por

Em um experimento computacional, estudantes utilizam um software de simulação para modelar um planeta esférico e homogêneo. No modelo, todas as dimensões lineares do planeta são reduzidas por um fator k, com 0<k<1, mantendo-se constante a densidade média do planeta. Os estudantes observam que essa transformação afeta diretamente a aceleração da gravidade medida na superfície do planeta, passando originalmente de g para g'. A expressão que fornece a razão entre g' e g é

Um bloco homogêneo, de base horizontal de comprimento b e altura h, repousa sobre uma superfície horizontal rugosa, cujo coeficiente de atrito estático é μ. Uma força horizontal F, de módulo variável, é aplicada a uma altura y em relação à base. À medida que a intensidade de F aumenta, o bloco pode iniciar seu movimento por deslizamento ou por rotação em torno da aresta inferior da base, isto é, por tombamento. Sendo assim, a condição necessária para que o bloco inicie seu movimento por tombamento antes de deslizar é

Uma partícula de massa m, presa à extremidade de um fio leve e inextensível de comprimento L, pode realizar dois tipos de movimento distintos sob a ação da gravidade: em um primeiro caso, oscila com pequenas amplitudes em um plano vertical; em um segundo caso, descreve movimento circular uniforme em um plano horizontal, mantendo o fio esticado e formando um ângulo θ constante com a vertical. Desprezando efeitos dissipativos, e sendo Tv e Th os períodos dos movimentos nos planos vertical e horizontal, respectivamente, a razão (Th/Tv)2 é

Em uma Unidade de Terapia Intensiva (UTI), um ventilador pulmonar opera conectado a uma rede de 220 V. O equipamento possui resistência elétrica equivalente de 50 Ω e funciona continuamente durante um turno de 6 horas. Além de garantir o funcionamento adequado, a equipe técnica monitora o consumo de energia elétrica para evitar sobrecarga no sistema hospitalar.

Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a potência elétrica dissipada pelo equipamento, em watts (W), e a energia consumida durante o período de funcionamento, em kWh. Considere o arredondamento dos resultados para uma casa decimal.  

Considere que durante o transporte de um paciente em uma maca hospitalar, um profissional de saúde aplica uma força horizontal constante de 180 N sobre o conjunto maca + paciente, cuja massa total é de 120 kg. Durante o deslocamento, atua uma força de atrito cinético de 60 N contrária ao movimento. Considerando que a maca parte do repouso e que as forças atuam horizontalmente, assinale a alternativa que apresenta corretamente a aceleração da maca, em m/s².  

Dois carros, A e B, passam simultaneamente por uma placa de uma rodovia no mesmo sentido. O carro A atravessa a rodovia, a partir da placa, a uma velocidade constante de 90 km/h. O carro B percorre um trecho de 25 km, a partir da placa, com velocidade média de 75 km/h e percorre o trecho seguinte a uma velocidade constante v até que os veículos se encontram novamente 80 km após terem passado pela placa.

A velocidade constante v, em km/h, é igual a 

A figura indica como ocorre a transformação de energia na maioria dos equipamentos geradores de energia elétrica, sendo que o gerador eletromagnético representado é o tipo mais comum nas usinas elétricas e funciona com base na Lei de Indução de Faraday. Sobre esse tema, analise as asserções. 

I. O gerador eletromagnético produz energia elétrica com corrente elétrica contínua que é utilizada na maioria dos equipamentos elétricos residenciais.

II. O sistema de fornecimento inicial de energia entrega ao gerador eletromagnético energia cinética.

III. Um conjunto de células fotoelétricas é capaz de fornecer diretamente energia inicial ao gerador eletromagnético.

IV. Os sistemas hídricos são os que, percentualmente, na matriz energética brasileira, mais fornecem energia inicial para geração de energia elétrica.

Assinale a alternativa que apresenta apenas asserções corretas. 

Um estudante deseja determinar a capacidade térmica de um calorímetro. Para isso, ele realiza os seguintes procedimentos: inicialmente, com o calorímetro vazio, seco e limpo, ele coloca 60 g de água fria em seu interior. Em seguida, coloca um pequeno bloco de alumínio, de 60 g, em uma estufa a 50°C e aguarda tempo suficiente para que o bloco fique em equilíbrio térmico com a estufa; no próximo passo, com a água fria já em equilíbrio térmico com o calorímetro, o estudante mede a temperatura desse sistema, anotando o valor de 10°C. Na sequência, ele transfere o bloco de alumínio rapidamente para o interior do calorímetro com água para, em seguida, medir a temperatura de equilíbrio, anotando o valor de 15°C.

Considere o calor específico da água como 1 cal/g.°C e o calor específico do alumínio como 0,2 cal/g.°C.

Com a realização dos procedimentos, desconsiderando eventuais perdas de calor para o ambiente, qual é a capacidade térmica do calorímetro determinada pelo estudante? 

    O uso constante de celulares levanta preocupações sobre possíveis riscos à saúde, especialmente em relação à radiação emitida por esses dispositivos. Estudos recentes, no entanto, indicam que a energia emitida pelos celulares não é suficiente para causar danos significativos ao corpo humano. Especialistas afirmam que a radiação dos celulares não tem força para danificar o DNA, o que seria necessário para causar problemas de saúde graves, como o câncer. Os celulares emitem radiação de radiofrequência, com energia de baixa intensidade, no espectro eletromagnético. Esse espectro abrange desde ondas de rádio, que têm comprimentos longos, até raios gama, que são extremamente curtos. As frequências utilizadas por celulares variam entre 0,7 e 2,7 GHz para tecnologias 2G, 3G e 4G, enquanto o 5G pode chegar a 80 GHz. Apesar dessas frequências mais altas, todas estão na faixa não ionizante do espectro. Radiações não ionizantes, como as emitidas por celulares, não têm a capacidade de remover elétrons dos átomos, o que significa que não podem danificar células ou o DNA.

Disponível em: https://www.em.com.br/emfoco/2025/05/29/radiacao-do-celular-causa-cancer-entenda-se-ha-riscos-e-o-que-diz-aciencia/. Acesso em: 23 nov. 2025.

Considerando o texto, analise as asserções. 

I. A radiação emitida por um aparelho de telefone celular é incapaz de causar problemas de saúde graves por se tratar de ondas eletromagnéticas de baixa amplitude.

II. Radiações não ionizantes são ondas eletromagnéticas de frequências menores que as ondas eletromagnéticas de radiações ionizantes.

III. A radiação gama é constituída de ondas eletromagnéticas que, no vácuo, possuem a mesma velocidade que as ondas eletromagnéticas de telefones celulares.

IV. A radiação eletromagnética utilizada por celulares com tecnologia 5G possui comprimento de onda maior que a da radiação eletromagnética utilizada por celulares com tecnologia 2G.

Assinale a alternativa que apresenta apenas asserções corretas. 

Na imagem de uma lente sobre a página de um jornal, verifica-se que as letras sob a lente se mostram menores do que as demais. 

RAMALHO, F.; FERRARO, N. G.; TOLEDO, P. A. Os fundamentos da Física. São Paulo: Moderna, 2015. v. 2, p. 353.

Nessa situação, qual é o tipo de lente usada e qual é a natureza da imagem formada?