Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

 

A Fuvest (Fundação Universitária para o Vestibular), é uma fundação que seleciona alunos para a USP (Universidade de São Paulo) e para a Faculdade de Ciências Médicas da Santa Casa.

Campus de São Paulo

Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH)

Escola de Comunicações e Artes (ECA)

Escola de Educação Física e Esporte (EEFE)

Escola de Enfermagem (EE)

Escola Politécnica (Poli)

Faculdade de Arquitetura e Urbanismo (FAU)

Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF)

Faculdade de Direito (FD)

Faculdade de Economia, Administração e Contabilidade (FEA)

Faculdade de Educação (FE)

Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas (FFLCH)

Faculdade de Medicina (FM)

Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ)

Faculdade de Odontologia (FO)

Faculdade de Saúde Pública (FSP)

Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG)

Instituto de Biociências (IB)

Instituto de Ciências Biomédicas (ICB)

Instituto de Eletrotécnica e Energia (IEE)

Instituto de Estudos Avançados (IEA)

Instituto de Estudos Brasileiros (IEB)

Instituto de Física (IF)

Instituto de Geociências (IGc)

Instituto de Matemática e Estatística (IME)

Instituto de Medicina Tropical de São Paulo (IMT)

Instituto de Psicologia (IP)

Instituto de Química (IQ)

Instituto de Relações Internacionais (IRI)

Instituto Oceanográfico (IO)

Campus de Bauru

Faculdade de Odontologia de Bauru (FOB)

Campus de São Carlos

Escola de Engenharia de São Carlos (EESC)

Instituto de Arquitetura e Urbanismo (IAU)

Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC)

Instituto de Física de São Carlos (IFSC)

Instituto de Química de São Carlos (IQSC)

Campus de Lorena

Escola de Engenharia de Lorena (EEL)

Campus de Piracicaba

Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA)

Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”

Campus de Pirassununga

Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA)

Campus de Ribeirão Preto

Escola de Educação Física e Esporte de Ribeirão Preto (EEFERP)

Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto (EERP)

Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP)

Faculdade de Direito de Ribeirão Preto (FDRP)

Faculdade de Economia, Administração e Contabilidade de Ribeirão Preto (FEARP)

Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP)

Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP)

Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto (FORP)

Em São Sebastião

Centro de Biologia Marinha (CEBIMar)

 

 

 01-(FUVEST-SP-012)

Água e etanol misturam-se completamente, em quaisquer proporções. Observa-se que o volume final da mistura é menor do que a soma

dos volumes de etanol e de água empregados para prepará-la. O gráfico a seguir mostra como a densidade varia em função da

porcentagem de etanol (em volume) empregado para preparar a mistura (densidades medidas a 20oC).

Se 50 mL de etanol forem misturados a 50 mL de água, a 20oC, o volume da mistura resultante, a essa mesma temperatura, será de, aproximadamente,

a) 76 mL                             b) 79 mL                          c) 86 mL                                     d) 89 mL                           e) 96 mL

 

02-(FUVEST-SP-012)

Na década de 1780, o médico italiano Luigi Galvani realizou algumas observações, utilizando rãs recentemente dissecadas. Em um dos experimentos, Galvani tocou dois pontos da musculatura de uma rã com dois arcos de metais diferentes, que estavam em contato entre si, observando  uma contração dos músculos, conforme mostra a figura:

Interpretando essa observação com os conhecimentos atuais, pode-se dizer que as pernas da rã continham soluções diluídas de sais. Pode-se, também, fazer uma analogia entre o fenômeno observado e o funcionamento de uma pilha. Considerando essas informações, foram feitas as seguintes afirmações:

I. Devido à diferença de potencial entre os dois metais, que estão em contato entre si e em contato com a solução salina da perna da rã, surge uma corrente elétrica.

II. Nos metais, a corrente elétrica consiste em um fluxo de elétrons.

III. Nos músculos da rã, há um fluxo de íons associado ao movimento de contração.

Está correto o que se afirma em

a) I, apenas.                 b) III, apenas.                     c) I e II, apenas.                     d) II e III, apenas.                       e) I, II e III.

 

03-(FUVEST-SP-012)

Um móbile pendurado no teto tem três elefantezinhos presos um ao outro por fios, como mostra a figura. As massas dos elefantes de cima, do meio e de baixo são, respectivamente, 20 g, 30 g e 70 g.

Os valores de tensão, em newtons, nos fios superior, médio e inferior são, respectivamente, iguais a

a) 1,2;  1,0;  0,7.          b) 1,2;  0,5;  0,2.                   c) 0,7;  0,3;  0,2.                     d) 0,2;  0,5;  1,2.                    e) 0,2;  0,3;  0,7.

 

04-(FUVEST-SP-012)

Uma pequena bola de borracha maciça é solta do repouso de uma altura de 1 m em relação a um piso liso e sólido. A colisão da bola com o piso tem coeficiente de restituição ε=0,8. A altura máxima atingida pela bola, depois da sua terceira colisão com o piso, é

a) 0,80 m.                  b) 0,76 m.                         c) 0,64 m.                           d) 0,51 m.                             e) 0,20 m.

 

05-(FUVEST-SP-012)

      

Maria e Luísa, ambas de massa  M, patinam no gelo. Luísa vai ao encontro de Maria com velocidade de módulo V. Maria, parada na pista,

segura uma bola de massa m e, num certo instante, joga a bola para Luísa. A bola tem velocidade de módulo v, na mesma direção

de   Depois que Luísa agarra a bola, as velocidades de Maria e Luísa, em relação ao solo, são, respectivamente, 

a) 0 ; v – V      b) – v ; v + V/2       c) – mv/M ; MV/m      d) – mv/M ; (mv – MV)/(M + m)        e) (MV/2 – mv)/M ; (mv – MV/2)/(M + m)

 

06-(FUVEST-SP-012)

 

Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes apresenta, em uma feira de ciências, o instrumento esquematizado na figura abaixo.

 Nessa montagem, uma barra de alumínio com 30 cm de comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno do ponto  O, sendo que o comprimento de sua parte superior é 10 cm e, o da inferior, 2 cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à temperatura de 25oC , for aquecida a 225oC, o deslocamento da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente, de

a) 1 mm.                        b) 3 mm.                               c) 6 mm.                                d) 12 mm.                                 e) 30 mm.

 

07-(FUVEST-SP-012)

Uma fibra ótica é um guia de luz, flexível e transparente, cilíndrico, feito de sílica ou polímero, de diâmetro não muito maior que o de um fio de cabelo, usado para transmitir sinais luminosos a grandes distâncias, com  baixas perdas de intensidade. A fibra ótica é constituída de um núcleo, por onde a luz se propaga e de um revestimento, como esquematizado na figura acima (corte longitudinal). Sendo o índice de refração do núcleo 1,60 e o do revestimento, 1,45, o menor valor do ângulo de incidência θ do feixe luminoso, para que toda a luz incidente permaneça no núcleo, é, aproximadamente,

a) 45o                       b) 50o                                   c) 55o                             d) 60o                                  e) 65o

 

08-(FUVEST-SP-012)

Em uma sala fechada e isolada termicamente, uma geladeira, em funcionamento, tem, num dado instante, sua porta completamente aberta.

Antes da abertura dessa porta, a temperatura da sala é maior que a do interior da geladeira. Após a abertura da porta, a temperatura da sala, 

a) diminui até que o equilíbrio térmico seja estabelecido.

b) diminui continuamente enquanto a porta permanecer aberta.

c) diminui inicialmente, mas, posteriormente, será maior do que quando a porta foi aberta.

d) aumenta inicialmente, mas, posteriormente, será menor do que quando a porta foi aberta.

e) não se altera, pois se trata de um sistema fechado e termicamente isolado.

 

09-(FUVEST-SP-012)

Energia elétrica gerada em Itaipu é transmitida da subestação de Foz do Iguaçu (Paraná) a Tijuco Preto  (São Paulo), em alta tensão de

750 kV, por linhas de 900 km de comprimento. Se a mesma potência fosse  transmitida por meio das mesmas linhas, mas em 30 kV, que é a tensão utilizada em redes urbanas, a  perda de energia por efeito Joule seria, aproximadamente, 

a) 27.000 vezes maior.         b) 625 vezes maior.             c) 30 vezes maior.               d) 25 vezes maior.                     e) a mesma.

 

10-(FUVEST-SP-012)

 

A figura abaixo representa imagens instantâneas de duas cordas flexíveis idênticas, C1 e C2, tracionadas por forças diferentes, nas quais se propagam ondas.

Durante uma aula, estudantes afirmaram que as ondas nas cordas C1 e C2 têm:

I. A mesma velocidade de propagação.

II. O mesmo comprimento de onda.

III. A mesma frequência.

Está correto apenas o que se afirma em

a) I.                           b) II.                                 c) III.                                   d) I e II.                                   e) II e III.

 

11-(FUVEST-SP-012)

Em uma aula de laboratório, os estudantes foram divididos em dois grupos. O  grupo A fez experimentos com o objetivo de desenhar linhas

de campo elétrico e magnético. Os desenhos feitos estão apresentados nas figuras I, II, III e IV abaixo.

Aos alunos do grupo B, coube analisar os desenhos produzidos pelo grupo A e formular hipóteses. Dentre elas, a única correta é que as figuras I, II, III e IV podem representar, respectivamente, linhas de campo

a) eletrostático, eletrostático, magnético e magnético.                     b) magnético, magnético, eletrostático e eletrostático.

c) eletrostático, magnético, eletrostático e magnético.                     d) magnético, eletrostático, eletrostático e magnético.

e) eletrostático, magnético, magnético e magnético.

 

12-(FUVEST-SP-012)

O gráfico abaixo representa a força F exercida pela musculatura eretora sobre a coluna vertebral, ao se  levantar um peso, em função do

ângulo φ, entre a direção da coluna e a horizontal. Ao se levantar pesos  com postura incorreta, essa força pode se tornar muito  grande, causando dores lombares e problemas na coluna.

Com base nas informações dadas e no gráfico acima, foram feitas as seguintes afirmações:

I. Quanto menor o valor de φ, maior o peso que se consegue levantar.

II. Para evitar problemas na coluna, um halterofilista deve procurar levantar pesos adotando postura corporal cujo ângulo φ seja grande.

III. Quanto maior o valor de  φ,  menor a tensão na musculatura eretora ao se levantar um peso.

Está correto apenas o que se afirma em

a) I.                           b) II.                                  c) III.                                  d) I e II.                                   e) II e III

 

13-(FUVEST-SP-012)

 

Um pequeno cata-vento do tipo Savonius, como o esquematizado na figura abaixo, acoplado a uma bomba d'água, é utilizado em uma

propriedade rural. A potência útil  P (W) desse sistema para bombeamento de água pode ser obtida  pela expressão P = 0,1xAxv3, em que A (m2) é a área total das pás do cata-vento e v (m/s), a velocidade do vento. Considerando um cata-vento com área total das pás de 2 m2, velocidade do vento de 5 m/s e a água sendo elevada de 7,5 m na vertical, calcule

a) a potência útil P do sistema;

b) a energia E necessária para elevar 1l de água;

c) o volume V1 de água bombeado por segundo;

d) o volume V2 de água, bombeado por segundo, se a velocidade do vento cair pela metade.

 

14-(FUVEST-SP-012)

O fluxo de íons através de membranas celulares gera impulsos elétricos que regulam ações fisiológicas em seres vivos. A figura abaixo ilustra o comportamento do potencial elétrico V em diferentes pontos no interior de uma célula, na membrana celular e no líquido

extracelular.

O gráfico desse potencial sugere que a membrana da célula pode ser tratada como um capacitor de placas paralelas com distância entre as placas igual à espessura da membrana,  d = 8 nm. No contexto desse modelo, determine

a) o sentido do movimento - de dentro para fora ou de fora para dentro da célula - dos íons de cloro (Cl-) e de cálcio (Ca2+), presentes nas soluções intra e extracelular;

b) a intensidade  E do campo elétrico no interior da membrana;

c) as intensidades FCl e FCa  das forças elétricas que atuam, respectivamente, nos íons Cl+ e Ca2+ enquanto atravessam a membrana;

d) o valor da carga elétrica Q na superfície da membrana em contato com o exterior da célula, se a capacitância C do sistema for igual a 12 pF.

 

15-(FUVEST-SP-012)

 

A energia que um atleta gasta pode ser determinada pelo volume de oxigênio por ele consumido na respiração. Abaixo está apresentado o gráfico do volume  V de oxigênio, em litros por minuto, consumido por um atleta de massa corporal de 70 kg, em função de sua velocidade, quando ele anda ou corre.

Considerando que para cada litro de oxigênio consumido são gastas 5 kcal e usando as informações do gráfico, determine, para esse atleta,

a) a velocidade a partir da qual ele passa a gastar menos energia correndo do que andando;

b) a quantidade de energia por ele gasta durante 12 horas de repouso (parado);

c) a potência dissipada, em watts, quando ele corre a 15 km/h;

d) quantos minutos ele deve andar, a 7 km/h, para gastar a quantidade de energia armazenada com a ingestão de uma barra de chocolate de 100 g, cujo conteúdo energético é 560 kcal.

 

16-(FUVEST-SP-012)

Nina e José estão sentados em cadeiras, diametralmente opostas, de uma roda gigante que gira com velocidade angular constante. Num

certo momento, Nina se encontra no ponto mais alto do percurso e José, no mais baixo; após 15 s, antes de a roda completar uma volta, suas posições estão invertidas. A roda gigante tem raio  R = 20 m e as massas de Nina e José são, respectivamente, MN = 60 kg e MJ = 70 kg. Calcule

a) o módulo v da velocidade linear das cadeiras da roda gigante;

b) o módulo aR da aceleração radial de Nina e de José;

c) os módulos NN e NJ das forças normais que as cadeiras exercem, respectivamente, sobre Nina e sobre José no instante em que Nina se encontra no ponto mais alto do percurso e José, no mais baixo.

 

17-(FUVEST-SP-012)

A figura ao lado representa, de forma esquemática, a instalação elétrica de uma residência, com circuitos de tomadas de uso geral e circuito específico para um chuveiro elétrico. Nessa residência, os seguintes equipamentos permaneceram ligados durante 3 horas a

tomadas de uso geral, conforme o esquema da figura: um aquecedor elétrico (Aq) de 990 W, um ferro de passar roupas de 980 W e duas

lâmpadas, L1 e L2, de 60 W cada uma.

Nesse período, além desses equipamentos, um chuveiro elétrico de 4400 W, ligado ao circuito específico, como indicado na figura, funcionou durante 12 minutos. Para essas condições, determine

a) a energia total, em kWh, consumida durante esse período de 3 horas;

b) a corrente elétrica que percorre cada um dos fios fase, no circuito primário do quadro de distribuição, com todos os equipamentos, inclusive o chuveiro, ligados;

c) a corrente elétrica que percorre o condutor neutro, no circuito primário do quadro de distribuição, com todos os equipamentos, inclusive o chuveiro, ligados.

 

18-(FUVEST-SP-012)

Um rapaz com chapéu observa sua imagem em um espelho plano e vertical. O espelho tem o tamanho mínimo necessário,  y = 1,0 m, para que o rapaz, a uma distância  d = 0,5 m, veja a sua imagem do topo do chapéu à ponta dos pés. A distância de seus olhos ao piso horizontal é h = 1,60 m. A figura da página de resposta ilustra essa situação e, em linha tracejada, mostra o

percurso do raio de luz relativo à formação da imagem do ponto mais alto do chapéu.

a) Desenhe, na figura da página  de resposta, o percurso do raio de luz relativo à formação da imagem da ponta dos pés do rapaz.

b) Determine a altura H do topo do chapéu ao chão.

c) Determine a distância Y da base do espelho ao chão.

d) Quais os novos valores do tamanho mínimo do espelho ( y’ ) e da distância da base do espelho ao chão ( Y’ ) para que o rapaz veja sua imagem do topo do chapéu à ponta dos pés, quando se afasta para uma distância d’ igual a 1 m do espelho?

 

19-(FUVEST-SP-012)

Um ciclista pedala sua bicicleta, cujas rodas completam uma volta a cada 0,5 segundo. Em contato com a lateral do pneu dianteiro da bicicleta, está o eixo de um dínamo que alimenta uma lâmpada, conforme a figura abaixo.

Os raios da roda dianteira da bicicleta e do eixo do dínamo são, respectivamente, R = 50 cm e r = 0,8 cm. Determine

a) os módulos das velocidades angulares  WR da roda dianteira da bicicleta e WD do eixo do dínamo, em rad/s;

b) o tempo T que o eixo do dínamo leva para completar uma volta;

c) a força eletromotriz  ε que alimenta a lâmpada quando ela está operando em sua potência máxima.

 

20-(FUVEST-SP-012) 

Em um laboratório de física, estudantes fazem um experimento em que radiação eletromagnética de comprimento de onda γ =300 nm incide em uma placa de sódio, provocando a emissão de elétrons.

Os elétrons escapam da placa de sódio com energia cinética máxima EC = E – W, sendo E a energia de um fóton da radiação e W a energia mínima necessária para extrair um elétron da placa. A energia de cada fóton é E = h f, sendo h a constante de Planck e f a frequência da radiação. Determine

a) a frequência f da radiação incidente na placa de sódio;

b) a energia E de um fóton dessa radiação;

c) a energia cinética máxima EC de um elétron que escapa da placa de sódio;

d) a frequência  fo da radiação eletromagnética, abaixo da qual é impossível haver emissão de elétrons da placa de sódio.

 

 

 

Resoluções