Questões de Física do ENEM

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 

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.

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

Deixa-se cair uma pedra em um poço profundo. O barulho da queda é ouvido 2 segundos depois. Sabendo que a velocidade do som no ar é de 330 m/s e que a aceleração gravitacional na superfície da Terra é igual a 9,8 m/s2 e analisando a cinemática dessa situação, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir.

( ) A pedra cai em queda livre, portanto está em movimento uniformemente acelerado.

( ) A profundidade do poço é menor que 19,6 m.

( ) O som relativo ao barulho da queda se propaga com velocidade constante.

( ) A velocidade com que a pedra atinge o fundo do poço é maior que 19,6 m/s.

( ) A pedra atinge o fundo do poço em 1,8 s.

Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.

Uma onda sonora de 170 Hz se propaga no ar com comprimento de onda de 2,0 m. Essa onda atinge a interface entre o ar e a água de um lago e sofre reflexão parcial e refração. A onda refratada para dentro do lago apresenta comprimento de onda de aproximadamente 8,5m. 

As relações entre as respectivas velocidades de propagação da onda sonora na água e no ar (vag e var) e entre suas frequências (fag e far) nesses dois meios são:

Uma partícula de massa m é abandonada de uma altura h e movimenta-se em queda livre até atingir o solo. O módulo da velocidade com que ela chega ao solo é v e o tempo que ela leva até atingi-lo é t. Uma segunda partícula de massa M = 4m também é abandonada da mesma altura h, porém, ao invés de cair verticalmente, ela desliza, sem atrito, sobre a superfície de um plano inclinado em relação à direção horizontal. O módulo da velocidade com que a partícula de massa M chega ao solo é v2 e o tempo que ela leva até atingi-lo é t2.

As relações entre v2 e v e entre t2 e t são:

Na compressão quase estática de um gás ideal, em que não há troca de calor com o meio ambiente, a temperatura T do gás e o trabalho W realizado por ele têm as seguintes características:

Uma corda comprida é esticada por Pedro e Maria, que a seguram em extremidades opostas. A metade da corda do lado de Pedro é mais fina que a do lado de Maria. Pedro balança rápida e ritmadamente a sua mão imprimindo uma sequência periódica de pulsos transversais (uma onda) que se propaga ao longo da corda até chegar em Maria. A velocidade de propagação da onda no lado de Pedro é maior que no lado de Maria. Comparando os respectivos comprimentos de onda e as frequências correspondentes nos dois lado, temos que:

A pressão de uma certa quantidade de um gás ideal é reduzida, mantendo-se o seu volume constante ao longo do processo. Nessa transformação, a quantidade de calor Q recebida pelo gás e a variação da sua temperatura ΔT são, respectivamente: 

Duas quantidades iguais de água, uma na temperatura de 80oC e a outra a 20oC, são misturadas. Desprezando as perdas de calor para o meio ambiente, a temperatura final da mistura é 

Uma mola ideal, de massa desprezível e constante elástica k=5N/m, está pendurada verticalmente por uma de suas extremidades presa numa haste. Um corpo de massa M=0,2kg é fixado na extremidade livre da mola e o sistema atinge o equilíbrio estático. Considerando que a aceleração da gravidade no local é g=10m/s2 , a distensão da mola nesta situação é 

Um bloco de madeira de massa M=0,5kg desliza sobre a superfície horizontal de uma mesa com atrito. Considere que sua velocidade inicial é v0=0,4m/s e que ele desliza sobre a superfície até parar. O trabalho realizado pela força de atrito sobre o bloco nesse processo é 

Para explicar a estabilidade do átomo, admitiu-se que um gás emite luz quando uma corrente elétrica passa através deste, devido aos elétrons, em seus átomos, primeiro absorverem energia da eletricidade e, posteriormente, liberarem aquela energia na forma de luz.

A partir das informações do texto, pode-se concluir que esses diferentes tipos de emissão de luz estão fundamentados no modelo atômico de

Uma lanterna dínamo tem dois modos de funcionamento básicos: o modo contínuo, alimentado por um conjunto de baterias, bem como o modo pulsado, quando as baterias são desconectadas, e pulsos de corrente, gerados por um ímã em rotação no interior do dínamo, geram um campo magnético, capaz de movimentar os elétrons do circuito, possibilitando o surgimento de correntes elétricas. Tal fenômeno permite a conversão de energia mecânica, associada ao movimento da alavanca acionada pela pressão manual, em energia elétrica, capaz de alimentar os LED’s. Quanto mais rapidamente se pressiona a alavanca, mais intenso é o brilho máximo alcançado por esses emissores de luz. Tal fenômeno é responsável pela grandiosa parcela de energia elétrica utilizada em nosso planeta.

Em relação aos fenômenos descritos, é correto afirmar que tal conversão de energia, para acontecer, necessita

Uma máquina térmica, do tipo motor térmico, opera em ciclos. A cada 2,0 segundos, o ciclo apresentado no diagrama de Clapeyron, em destaque, é realizado. A potência útil de tal máquina pode ser calculada, medindo a rapidez com que o dispositivo realiza trabalho.

A opção que melhor representa a potência dessa máquina, em kW, é

Um satélite Geoestacionário é utilizado em telecomunicações para facilitar a transmissão de dados via ondas eletromagnéticas de altíssima frequência, quando comparadas às ondas de rádio. Considere que esse satélite está em movimento circular e uniforme, à altitude de 33.600km. A Terra é considerada esférica e homogênea, com raio de órbita de 6.400km. Considere o valor de π ≅ 3.

A velocidade linear do satélite, em km/h, chamada de velocidade orbital, em relação ao centro da Terra, corresponde a 

Uma bola rola sobre uma mesa horizontal, colocada sobre um solo também horizontal, sem atritos, deixando sua borda com velocidade de módulo 2,0m/s, em relação ao solo, conforme mostra a figura.

Desconsiderando-se as dimensões da bola, desprezando-se os atritos e considerando o campo gravitacional local de módulo igual a 10,0 m/s2, o alcance horizontal desse lançamento é de

Fonte Google Maps – Acesso em: 15 dez. 2022

Considere que, durante a Copa do Mundo de 2022, um time de futebol partiu de Doha pelo trajeto (1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6), viajando de ônibus, partindo, ao meio dia, e chegando a Al Wakrah às 13h30min. Já o técnico do time fez o trajeto direto (1 – 6) de Helicóptero, saindo, ao meio dia, mas chegou em Al Wakrah às 12h05min. Desconsidere as dimensões das cidades, bem como considere os veículos de transporte como pontos materiais.

Com base nos conhecimentos sobre as grandezas físicas fundamentais, pode-se afirmar que os jogadores e o técnico tiveram, durante o percurso,

Observa-se, no cotidiano, que os circuitos elétricos estão presentes na rede elétrica doméstica ou industrial com a função de conectar dispositivos eletrônicos, seja em eletrodomésticos ou equipamentos de um modo geral, fazendo-os funcionar de maneira eficaz. Esses dispositivos ajudam a eliminar picos de corrente elétrica e, até mesmo, ampliar ou reduzir tensão elétrica, dentre outras funções. Dispositivos, tais como os resistores, podem ser conectados em paralelo, em série ou em uma associação mista (conectados em paralelo e em série no mesmo circuito elétrico). Dependendo da maneira como são conectados, os resistores podem ser percorridos pela mesma corrente elétrica ou não, podem ter a mesma tensão ou tensões diferentes em seus terminais. Nesse contexto, considere um circuito elétrico com dois resistores, cujas resistências são R1 e R2, com R1 > R2, ligados em série.

Adotando i1 e i2 como as correntes que atravessam os resistores R1 e R2, respectivamente, e V1 e V2 as tensões a que estão submetidos, é correto afirmar que

O pêndulo simples, a exemplo da figura ao lado, é um sistema teórico muito usado em Física para se entenderem movimentos oscilatórios e repetidos presentes no cotidiano e caracterizados por um período T, ou seja, um tempo necessário para executar uma oscilação completa. Esse tipo de sistema foi verificado experimentalmente por Galileu Galilei, tendo sido determinante na construção de relógios de pêndulo, cuja invenção é atribuída a Christiaan Huygens, em 1656.

 

 

 

Considere que um pêndulo simples seja constituído por uma esfera metálica de massa m=1,0x10-5 kg, carregada com uma carga elétrica q=3,0 μC, e um fio isolante de comprimento l=1,0 m, de massa desprezível. Esse pêndulo oscila com período P, para pequenos ângulos (θ ≤ 5°), num local em que g=10,0 m/s2, conforme a figura acima.

Admitindo que um campo elétrico uniforme e constante E seja aplicado, verticalmente, em toda a região do pêndulo, e que seu período T seja duplicado, determine a intensidade do campo elétrico E.