Questões de Física do ENEM

Quando médicos da organização "Médicos Sem Fronteiras" trabalham em campo, em muitas ocasiões eles precisam improvisar dispositivos para poderem realizar suas atividades. Improvisando uma balança para a pesagem de bebês, um médico pendura uma mola de aço em um suporte de madeira. Ele, então, “calibra” a balança improvisada pendurando na mola um número crescente de pacotes de 1,00 kg de arroz, somando uma massa total M, e registra a deformação correspondente (△y) causada na mola. O gráfico abaixo mostra os resultados obtidos nas medições. Usando esta “balança” para pesar um bebê, a deformação observada na mola é △y = 2,00 cm. Supondo que a mola é ideal, calcule a massa deste bebê.

O gráfico abaixo ilustra a velocidade da ponta de um cateter que se move ao longo de um vaso sanguíneo em um certo intervalo de tempo. No instante t = 0, a posição da ponta do cateter é 8,0 cm em relação a um ponto de referência no vaso. A partir deste gráfico, calcule a posição da ponta do cateter, em relação ao mesmo ponto de referência, no instante em que ela atinge o repouso.

Um exercício fisioterápico consiste em levantar uma bola de massa M, inicialmente em repouso, até uma altura H, onde a bola entra novamente em repouso. Ao fazer isso, uma pessoa gasta uma energia E. Considere que sobre a bola agem apenas a sua força peso e a força exercida pela pessoa. Considere também que a energia gasta pela pessoa no exercício corresponde ao trabalho realizado pela força que ela exerce na bola. Se a massa da bola fosse 3M e altura fosse 2H, o gasto energético da pessoa nesse exercício seria de:

O ouvido humano consegue escutar sons com frequência na faixa de 20 Hz a 20000 Hz. Uma pessoa encontra-se numa região em que a velocidade do som é igual a 340 m/s. Qual é a ordem de grandeza do menor comprimento de onda (em metros) de uma onda sonora capaz de ser ouvida por essa pessoa nessa região?

Uma célula fotovoltaica converte luz solar em energia elétrica. Além do mais, é uma forma limpa de produção de energia sem poluir e sem causar danos ao ambiente. Não sendo intrusiva na natureza como as hidroelétricas que provocam alterações geográficas...Voltando à fotocélula, quando um fóton incide sobre ela (a célula solar) interage com um elétron de modo que esse pode se mover num circuito transportando energia. Assim se muitos fótons incidirem sobre a célula de maneira constante será criado uma corrente constante passando pelo circuito. Essa pode ser convertida em outras formas de energia. Imaginando um circuito simples alimentado pela célula como um resistor e um led (um diodo emissor de luz).

Nesse circuito o resistor dissipa energia em forma de calor e o led transforma parte da energia transportada pelos elétrons em energia luminosa. Sabendo que o fóton é desprovido de massa o que justifica o elétron entrar em movimento após a interação com um fóton?

Buscando estudar a geração e detecção de ondas eletromagnéticas, o físico alemão Heinrich Hertz (1857 – 1894) notou que o brilho provocado por faíscas do transmissor que emitiam estas ondas melhoravam o desempenho do detector. Em seguida concluiu que este brilho se dava pelas radiações ultravioletas emitidas por essas faíscas ao que se designou por efeito fotoelétrico, sobre este fenômeno somente uma alternativa está incorreta:

Para o enfrentamento da seca, especialmente no estado do ceará, muitos sertanejos armazenam água da chuva por meios de um processo de coleta composta por calhas que capturam esta água direcionando-a para uma cisterna. Ainda se usa antigos mecanismos de bombas mecânicas para extração desta água, um exemplo, do uso do conhecimento da física sobre pressão. Dentre as alternativas abaixo somente uma não converge com o contexto da linguagem científica sobre pressão atmosférica:

Um estudante resolveu fazer uma experiência de óptica. Numa sala escura ele dispunha de uma lupa cujo foco de 15 cm. Ele colocou um objeto à distância de 80cm em relação a um anteparo, a parede de um laboratório de física. Conhecendo a expressão 1/p + 1/p' + 1/f , na qual p' é a distância do objeto ao vértice da lente da lupa, p’ é a distância da imagem real ao vértice e f é a distância focal. Variando a distância da lupa em relação à parede o estudante observou duas imagens reais! A que distância em centímetros essas imagens se formavam uma da outra?

Em uma brincadeira comum, uma pequena conta pode movimentar-se livremente ao longo de um arame, conforme mostrado na figura abaixo. O arame possui o formato de um arco de círculo de raio R =18cm , com uma abertura de ângulo central 2α =120º . Que velocidade horizontal deve-se transmitir à conta, a fim de que a mesma partindo do ponto “ O ” e, subindo rapidamente através do arame, percorra parte do trajeto no ar e caia na extremidade B ?

↓ g = 10m/s2

A resolução de problemas literais e problemas abertos em Física é uma abordagem que pode promover um melhor aprofundamento e entendimento do formalismo matemático para representação de fenômenos da natureza. Por exemplo, os autores Luiz Peduzzi e Sônia Peduzzi (1999) pesquisadores da Universidade Federal de Santa Catarina sugerem esta estratégia. Em um de seus exemplos propostos dizem que um corpo de massa m sobe um plano inclinado que tem um ângulo θ com uma certa aceleração a e que este corpo é empurrado por uma força paralela à base do plano (como mostra a figura). Determine a expressão da intensidade desta força, em seguida, marque a alternativa incorreta (é dado que o coeficiente de atrito cinético é µ e a aceleração da gravidade é g).

O exercício físico como caminhadas, corridas são muito recomendados pelos médicos para uma vida mais saudável. Examinando um pouco de física por trás deste esporte os autores de livros didáticos de física, Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga, formularam o seguinte problema: observe o gráfico abaixo que mostra informações sobre o movimento de dois atletas (atleta A e atleta B). No tempo t = 0 os atletas encontram-se um ao lado do outro, na mesma posição da pista de corrida.