Questões do ENEM: Ciências da Natureza

O disco de vinil é uma mídia para reprodução digital que foi desenvolvida na década de 40 em diferentes formatos. Com 17,5 cm de diâmetro, o formato EP, abreviatura do inglês Extended Play, era tocado com uma frequência de 45 rpm (rotações por minuto). Qual a ordem de grandeza do número de rotações desse vinil se ele for tocado por 20 minutos diários durante uma semana?

A vesícula gasosa, também conhecida como bexiga natatória, é um órgão que auxilia alguns peixes a manterem-se a determinada profundidade. Trata-se de um órgão de paredes flexíveis, e pode expandir-se ou contrair.

                                          

Suponha que um certo peixe, com esta bexiga natatória vazia, possua uma massa específica 

ρ_p³ . Ao ser inserido num aquário de água doce, cuja massa específica da água é 

ρ_a= 1,00 g/cm³ , o peixe mergulha até uma certa profundidade, na qual permanece constante durante algum tempo. Despreze a força exercida pelo movimento das nadadeiras e qualquer mudança significativa na massa do peixe, ou seja, esta situação de equilíbrio é atribuída somente ao aumento do volume da bexiga natatória do peixe. Assumindo que a bexiga ao expandir-se de qualquer quantidade não nula, resulta num aumento do volume do peixe, a relação entre o volume da bexiga depois de inserida na água (Vb) e o volume do peixe antes de ser inserido na água (Vp) é dada por

Um ciclista decide fazer um treino de bicicleta num dado instante. Naquele momento não encontrou água gelada em seu refrigerador, somente uma pedra de gelo. Ele decide assim colocar esta pedra de gelo em sua garrafa térmica com água. Considere que este recipiente possua 600 ml de água a 22 °C e que o gelo inserido pelo ciclista possua 12 g e esteja a 0 °C. Considerando uma garrafa térmica p erfeita, onde não há trocas de energia com o ambiente, qual a temperatura da água depois que todo o gelo derrete e o equilíbrio térmico é atingido? (Dados: 1ml = 1cm³ ; densidade da água = 1g/cm³ ; calor específico da água = 4180J/(kg.K); calor latente de fusão do gelo = 334 x 10³ J/kg)

Um método utilizado comumente para montagem de rolamentos de grande porte e rolamentos com ajuste apertado é conhecido como “montagem a quente”. Em geral, trata-se de um método baseado na expansão do anel interno devido à variação de temperatura dele. Este aumento de temperatura pode ser obtido por imersão em óleo aquecido, imersão em fornos ou aquecimento por indução. Para o processo de montagem apresentado na figura a seguir, o anel interno de um rolamento de aço com diâmetro de 100,0 mm à temperatura ambiente (20 °C) deve possui r um diâmetro de 100,1 mm após o aquecimento.

Sabendo que coeficiente de dilatação linear do aço é  α=11x10^⁻6 °C^⁻1, a temperatura final que o rolamento deverá alcançar é

                                                      

Numa estação de esqui há duas pistas, uma para iniciantes e outra para pessoas mais experientes (profissionais). As duas pistas começam no topo de uma colina com uma altura de 320 m e terminam na base da mesma colina; contudo, a pista para pessoas mais experientes é mais curta e mais íngreme, conforme pode ser visto no cartaz informativo na base da estação (ver tabela a seguir).

                                                

Dois esquiadores, A e B, partem do repouso do topo da colina e percorrem toda a pista. O esquiador A vai pela pista para iniciantes, enquanto o esquiador B desce pela pista que se destina a profissionais. Admitindo que as forças de resistências sejam desprezíveis, podemos afirmar que

A parte da física que estuda a propagação da luz e sua interação com a matéria é denominada de óptica. Sobre os princípios da óptica, dadas as afirmações a seguir,

I. Devido ao fato de fornecerem uma imagem direita e maior, quando o objeto está posicionado entre o foco e o vértice, os espelhos esféricos côncavos são utilizados como espelhos de aumento. É o que ocorre nos espelhos utilizados pelos dentistas.

II. Um objeto é colocado entre dois espelhos planos, cujas superfícies refletoras formam um ângulo de 45°. Nes se caso, observa-se a formação de 8 imagens.

III. O ponto mais afastado que o olho humano vê com nitidez, estando os músculos ciliares relaxados, é denominado de ponto próximo. Para um míope, que não enxerga bem de longe, esse ponto está a uma distância finita.

IV. Se um raio de luz monocromático incide sob um ângulo de 60° em relação à normal numa lâmina de faces parale las, imersa no ar, de espessura  e índice de refração igual a , então o deslocamento lateral do raio emergente da lâmina em relação ao raio nela incidente é de 1 cm.

verifica-se que está(ão) correta(s)

“Máquinas simples são dispositivos em geral que permitem multiplicar uma força com a finalidade de facilitar a realização de uma certa tarefa [...]. Alavancas, polias móveis e fixas, planos inclinados são exemplos de máquinas simples”. (NICOLAU, PENTEADO, TOLEDO E TORRES, Física: Ciência e Tecnologia, vol. Único – São Paulo: Moderna, 2001).

Uma talha exponencial é uma associação de polias móveis, de eixos distintos, com uma polia fixa (ver figura a seguir). Todas as polias possuem raios iguais. Nessa associação, F_P é a força potente ou aplicada para levantar um corpo de massa m. Qual o número de polias móveis que devem ser inseridas numa talha exponencial para que F_P = mg/16? (g é a aceleração da gravidade local). 

                                                           

Em 1957, o Sputnik I foi o primeiro satélite artificial colocado em órbita. Atualmente, orbitam em torno da Terra muitos satélites artificiais, com as mais diversas finalidades: observações meteorológicas, telecomunicações, defesa militar, entre outras. Os satélites de comunicação são na sua grande maioria do tipo geoestacionários. Esses satélites são assim denominados por serem colocados em uma órbita circular em torno da Terra tal que a sua velocidade de rotação seja a mesma da Terra. Seja R a distância entre o centro da Terra e um satélite geoestacionário, então uma possível expressão para a sua velocidade em órbita é

Possivelmente os imãs de geladeira são os exemplos mais comuns de aplicação prática dos efeitos magnéticos; porém, o magnetismo está presente em aplicações mais sofisticadas, como na gravação de informação em computadores. A respeito dos materiais magnéticos e campos magnéticos, é correto afirmar que

O forno de micro-ondas é um aparelho muito utilizado nos dias atuais para aquecer alimentos. Como o próprio nome sugere, este forno utiliza ondas eletromagnéticas com comprimento de onda na região das micro-ondas. Com relação ao funcionamento desses fornos, qual das opções abaixo está correta?

Alcanos constituem uma série homóloga de fórmula geral C_nH_{2n +2}, com algumas propriedades físicas variando de homólogo para homólogo (dois homólogos diferem mutuamente de CH ₂). Duas dessas propriedades físicas, ponto de ebulição e densidade, crescem com a série homóloga. É adequado afirmar que de Propano [CH₃CH₂CH ₃] até Hexano [CH₃(CH₂)₄CH₃]

O gás oxigênio é essencial para respiração celular e indispensável à vida; faz parte da medicina em todos os níveis, desde primeiros socorros até cirurgias de alta complexidade. Sabendo que o estado de um gás é caracterizado por suas condições de temperatura, pressão e volume, e considerando o oxigênio como um gás de comportamento ideal, qual deve ser a temperatura de certa quantidade desse gás, inicialmente a 250 K, para que volume e pressão dupliquem?

Metano, Etano, Propano e Butano são nomes adotados pela União Internacional de Química Pura e Aplicada para os quatro primeiros alcanos; esses nomes não obedecem à mesma regra de obtenção dos nomes dos a eles superiores, qual seja, numeral grego referente ao número de átomos de carbono adicionado, como prefixo, ao sufixo ano (oriundo de alcano). Essa regra é violada algumas vezes, a primeira delas quando da formação do nome do alcano com nove carbonos (ennea, grego, é substituído por nona, latino). Assim, os seis seguintes aos inicialmente citados, C₅H₁₂, C₆H₁₄, C₇H₁₆, C₈H₁₈, C₉H₂₀, C₁₀H₂₂, são

A umidade no ar, a água em um lago e o gelo nas geleiras são todos formas da mesma substância, H₂O. Todas elas têm as mesmas propriedades químicas; entretanto, suas propriedades físicas diferem muito porque dependem de seu estado físico. Com relação às propriedades dos líquidos e sólidos, dadas as afirmativas seguintes,

I. As propriedades físicas de líquidos e sólidos moleculares são relativas, em grande parte, às forças intermoleculares.

II. A viscosidade diminui com o aumento da temperatura.

III. A dilatação de um corpo pelo aumento de temperatura é consequência do aumento da agitação das partículas do corpo.

IV. Líquidos mais voláteis têm maior pressão de vapor.

verifica-se que estão corretas

“O sabor e o aroma característicos do café vêm das substâncias que se dissolvem na água quente. Quando separamos essas substâncias do pó do café e evaporamos a água, por processo industrial, temos o café solúvel.” Com base nesse texto, dadas as afirmações abaixo,

I. O cafezinho servido em lanchonetes é um sistema homogêneo.

II. O cafezinho servido em lanchonetes é um sistema heterogêneo.

III. Para separarmos as substâncias solúveis do pó de café realizamos uma extração por solvente seguida de uma filtração.

IV. O café solúvel é uma substância pura.

verifica-se que estão corretas

A radioatividade é a propriedade de alguns tipos de átomos instáveis de emitir energia e partículas subatômicas. Além de sua utilização para uso militar, ela pode ser usada de modo pacífico para produção de energia elétrica, na química, na medicina, na agricultura etc.

Dadas as assertivas abaixo,

I. Quando um núcleo emite uma partícula beta (ß), o seu número atômico diminui de uma unidade.

II. Na fusão nuclear, um núcleo atômico é formado a partir de dois núcleos menores com liberação de energia.

III. Quando um núcleo atômico emite uma partícula alfa o seu número de massa aumenta de quatro unidades.

IV. Um elemento químico tem uma meia-vida de 10 horas. Se partirmos de 80g deste elemento, após 40 horas a massa desintegrada é de 5g.

verifica-se que está(ão) correta(s)

A vitamina C (C₂₀H₃₀O) é nutriente para várias reações metabólicas. É um antioxidante, ou seja, tem capacidade de proteger o organismo contra os danos causados pelos radicais livres. O teor de vitamina C em uma caixa de 1,0 litro de suco de laranja foi determinado como sendo 50 mg. Qual a concentração de vitamina C no suco em mol.L^-1 ?

Objetos de prata podem com o tempo ficar escurecidos, pois os átomos de prata podem reagir com derivados do enxofre como, por exemplo, os que se fazem presentes em alimentos ou no ar atmosférico, resultando na formação de uma película escura de sulfeto de prata (Ag2S). Uma forma simples de limpar objetos de prata escurecidos é deixar esses objetos mergulhados, por um tempo, em uma solução de bicarbonato de sódio num recipiente de alumínio. Em razão desse contato pode-se observar que os objetos de prata voltam a brilhar. Em relação a esse procedimento, dadas as afirmações a seguir,

I. As reações envolvidas nesse processo são de óxido-redução.

II. O escurecimento do objeto de prata se deve a prata na sua forma oxidada.

III. A prata volta a brilhar porque sofre uma reação de oxidação e volta para a sua forma metálica (Ag).

IV. A prata volta a brilhar porque sofre uma reação de redução e volta para a sua forma metálica (Ag).

V. O alumínio é extremamente necessário, pois participa da reação que envolve transferência de elétrons.

verifica-se que estão corretos apenas

Um dos experimentos conduzidos pela equipe de Rutherford revolucionou o modo como os físicos da época passaram a imaginar o átomo. Ele consistiu no bombardeamento de finas lâminas de ouro para estudo de deflexões (desvios) de partículas alfa. De acordo com o modelo atômico proposto por Rutherford, dadas as afirmativas seguintes,

I. O núcleo atômico é extremamente pequeno em relação ao tamanho do átomo e é no núcleo onde são encontrados os prótons e nêutrons.

II. O átomo é uma esfera de carga positiva na qual estariam incrustados os elétrons de carga negativa.

III. A matéria é constituída de átomos que são partículas indivisíveis e indestrutíveis.

IV. O átomo é constituído por duas regiões distintas: um núcleo denso, muito pequeno, e uma região de volume muito grande, ocupada pelos elétrons, a eletrosfera.

verifica-se que estão corretas