Questões de Física do ENEM

Mudanças climáticas têm influenciado correntes de ar na alta atmosfera. Em particular, na região do Atlântico Norte, onde ventos fortes geralmente sopram de oeste para leste, os tempos de voos têm sofrido alterações. Em uma viagem de Baltimore (EUA) a Londres (Reino Unido), o tempo total de voo é igual a oito horas quando não há vento em toda a trajetória. Considere agora uma viagem subdividida em três trechos (A, B e C), conforme a figura a seguir. No trecho B, na direção de oeste para leste, há vento com velocidade constante de módulo | vvento,solo | = 250 km/h, em relação ao solo.

Sendo, nos três trechos, o módulo da velocidade média do avião em relação ao vento | vavião,vento | = 750 km/h, podemos afirmar que

Os últimos anos testemunharam a retomada do interesse de alguns países pela exploração da Lua. Diversas missões com destino a esse satélite foram lançadas: Chandrayaan-3 (Índia, 2023), Luna 25 (Rússia, 2023), Peregrine Mission One (EUA, 2024), Slim (Japão, 2024) e Chang´e 6 (China, 2024).

Uma sonda descreve, em torno da Lua, uma órbita circular de raio r = 1,848 × 106 m e dá uma volta completa num período T = 2,0 h. Nesse movimento circular uniforme, qual a velocidade escalar da sonda em relação ao centro da Lua? Se necessário, use π ≈ 3,0.

Os últimos anos testemunharam a retomada do interesse de alguns países pela exploração da Lua. Diversas missões com destino a esse satélite foram lançadas: Chandrayaan-3 (Índia, 2023), Luna 25 (Rússia, 2023), Peregrine Mission One (EUA, 2024), Slim (Japão, 2024) e Chang´e 6 (China, 2024).

Ao longo da linha que une o centro da Terra ao da Lua (ver figura A), há um ponto P para o qual as forças gravitacionais da Terra, Fterra, e da Lua, Flua , exercidas sobre uma sonda, têm módulos iguais e sentidos opostos. Isso significa que, no ponto P, essas duas forças se cancelam.

O gráfico da figura B representa a componente da aceleração resultante a das forças Fterra e Flua ao longo da referida linha, sendo r a distância ao centro da Terra e d 380 000 km a distância Terra-Lua. Valores positivos de a indicam que o vetor aceleração aponta para a Lua, enquanto que valores negativos de a implicam que esse vetor aponta para a Terra.

O ponto P fica aproximadamente a que distância do centro da Lua?

O projeto internacional DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) é um gigantesco experimento idealizado para o estudo de neutrinos. Para a detecção da luz emitida quando os neutrinos atravessam enormes tanques de argônio líquido, foi projetado na Unicamp um dispositivo chamado Arapuca, cuja função é aumentar a área de coleta da luz, confinando- -a no interior de uma caixa que contém os sensores. Antes de entrar na Arapuca, a luz emitida, de comprimento de onda λ₁ = 128 nm, incide num material que tem por finalidade modificar o comprimento de onda da radiação, de modo que, ao emergir desse material, o novo comprimento de onda da luz passe a ser λ₂ = 350 nm. Considere que, nessa etapa do experimento, ambos os feixes luminosos de comprimentos de onda λ₁ e λ₂ propagam-se no mesmo meio. Sendo f₁ a frequência e v₁ a velocidade da luz no comprimento de onda λ₁, e f₂ a frequência e v₂ a velocidade da luz no comprimento de onda λ₂, pode-se afirmar que

Pesquisas recentes demonstraram que alguns compostos, como o ZnW2O8, apresentam coeficiente de dilatação térmica linear ( α ) negativo, diferentemente da maioria dos materiais, que se expandem com o aquecimento. O gráfico a seguir ilustra a variação, em função da temperatura, do comprimento L de uma barra dessa classe de materiais.

Considerando que o coeficiente de dilatação α seja aproximadamente constante no intervalo de temperatura entre 0o C e 50oC , pode-se dizer que o valor de α nesse intervalo é igual a 

A energia solar desempenha papel substancial nas soluções energéticas de desenvolvimento sustentável: além de fazer uso de tecnologia pouco agressiva ao ambiente, é uma enorme fonte de energia renovável. 

Operando em condições ótimas, um painel solar gera energia elétrica numa potência P = 462 W, com uma diferença de potencial Upainel = 42 V nos seus terminais. Para que a energia gerada seja armazenada numa bateria de diferença de potencial Ubat = 12 V, usa-se um dispositivo que ajusta a diferença de potencial, dispositivo este chamado de controlador de carga (ver figura). Se, numa situação ideal, toda a energia gerada pelo painel é armazenada na bateria, quais os valores das correntes elétricas ipainel e ibat nos terminais do painel e da bateria, respectivamente?

A energia solar desempenha papel substancial nas soluções energéticas de desenvolvimento sustentável: além de fazer uso de tecnologia pouco agressiva ao ambiente, é uma enorme fonte de energia renovável. 

A área de um painel solar que gera uma potência elétrica P = 462 W é A = 2,5 m2 . A intensidade da radiação solar que incide no painel, ou seja, a potência da radiação solar por unidade de área do painel, é Isolar = 924 W/m2 . Qual é a eficiência do painel solar, ou seja, qual é a razão entre a energia elétrica gerada e a energia solar que incide no painel num dado intervalo de tempo?

Um objeto de 2kg sofre a ação de várias forças (ilustradas pelo diagrama de corpo livre da figura a seguir). 

 

A aceleração do objeto é

Num laboratório de termodinâmica foi feito um experimento de calorimetria no qual 30g de gelo foram transformadas em água, obedecendo a curva de aquecimento fornecida no gráfico a seguir. 

De acordo com o experimento, assinale a alternativa correta.

 

Em uma residência, os pontos de tomadas, iluminação echuveiros são alimentados por circuitos elétricos de baixatensão. As instalações elétricas devem satisfazer a normabrasileira ABNT NBR 5410 que garante a segurança daspessoas e um adequado do uso da energia.

Considere o circuito da figura abaixo.

 

Analisando o circuito, um grupo de estudantes deengenharia elétrica chegou às seguintes conclusões: 

Dois fenômenos importantes da propagação da luz são a reflexão e a refração. Experimentos mostram que a velocidade da luz é alterada quando ela se propaga em meios diferentes. Isso explica a formação do arco-íris ou a aparência torta de uma caneta quando parte de seu corpo é colocado dentro de um copo de água. A figura a seguir mostra fenômenos de reflexão e refração.

 É verdadeiro afirmar que os raios da figura são classificados como

Segundo o princípio da eletrização por atrito, ao atritarmos um pedaço de isopor na pele pode haver transferência de elétrons entre eles. Neste caso, após a separação do pedaço de isopor da pele é correto afirmar que:

Em uma solução salina, passam 30 C de carga positiva em direção a um eletrodo e 30 C de carga elétrica negativa em direção a outro eletrodo, em um intervalo de tempo de 10 minutos. O valor da intensidade da corrente elétrica iônica que atravessa a solução será:

A intensidade de corrente elétrica e a potência dissipada de um resistor submetido a tensão de uma pilha de 1,5 V e resistência igual a 5 ohm serão.

Um solenoide de 0,5 metro de comprimento foi construído enrolando-se uma certa quantidade de espiras. Quando se faz passar uma corrente de 5 A pelo solenoide, é gerado um campo magnético de intensidade 2π . 10-4 T. Nestas situação, o número de espiras será:

(dado: µ₀ = 4π . 10-7 T.m/A)

Um carro está se deslocando em movimento retilíneo a 72 km/h quando o motorista aciona os freios, parando o carro completamente em 5,0 segundos. Qual o módulo da aceleração média do carro em unidades de m/s2?