Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

RESOLUÇÕES

01- Como o movimento das partículas é aleatório,  ou seja, elas podem se movimentar em qualquer direção e qualquer sentido, e elas impulsionam as palhetas, estas também devem se mover aleatoriamente, ora no sentido horário, hora no anti-horário, que, sem a presença do peso tende a uma situação de equilíbrio  ---  por esse motivo, o inventor colocou uma engrenagem que trava o motor quando ele tentar se mover no sentido anti-horário, para que ele não desça e seja puxado, com o movimento ocorrendo somente num sentido (horário), determinando o movimento e elevando o peso  -- R- D.

02- Um biodigestor é uma câmara hermeticamente fechada onde matéria orgânica (biocombustível) diluída em água

sofre um um processo de fermentação onde a ação das bactérias decompõe a matéria orgânica.  o que resulta na produção de um efluente líquido de grande poder fertilizador (biofertilizante, adubo), utilizado em hortas, na lavoura,etc e gás metano CH4 (biogás), utilizado para cozinhar (no exercício, principalmente a farinha), iluminar, etc. Esse gás, substitui o gás liquefeito do petróleo, a queima de madeira para transforma-la em carvão, etc.

R-D.

03- Os captadores constam de uma bobina (imã enrolado por um fio) que originam um campo magnético que induz nas cordas de aço (que é magnetizável) o ordenamento de seus pólos magnéticos  ---  quando as cordas de metal são

colocadas a vibrar com diferentes freqüências elas produzem perturbações no campo magnético que gera impulsos elétricos coma a mesma frequência que a das cordas metálicas e assim o timbre do som emitido é mantido  ---   esse impulso elétrico criado é, então, conduzido pelos fios até o equipamento de amplificação onde é então transformado em som (onda mecânica)  ---  como é necessário produzir uma variação no campo magnético, esse tipo de captador só funciona com cordas metálicas que, quando substituídas por náilon, não produzem o ordenamento dos pólos magnéticos, pois o náilon não apresenta magnetização  ---  R- C.

04- Pelo enunciado os dois chuveiros estão funcionando à mesma potência  ---  PA=PB=4400W  ---  Chuveiro A  ---  PA=4.400W  ---  UA=127V  ---  PA=UA2/RA  ---  4400=1272/RA  ---  RA=16129/4400=3,665Ω  ---  Chuveiro B  ---  PB=4.400W  ---  UB=127V  ---  PB=UB2/RB  ---  4400=2202/RB  ---  RB=48400/4400=11Ω  ---  o exercício pede RA/RB=

3,665/11=0,33  ---  R- A.

05- Observe no gráfico da figura 1 que o comprimento de onda onde ocorre a absorção máxima está em torno de 500nm e, na figura 2, você verifica que se trata da cor verde (radiação mais absorvida)  ---  como o enunciado afirma que o comprimento de onda correspondente à cor do objeto, é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima, a cor oposta a esse comprimento de onda (cor verde) é a cor vermelha  ---  R- E.

06- Pelo enunciado, você deve escolher (separar, distinguir) da melhor maneira possível as substâncias indicadas no gráfico refletância x comprimento de onda  ---  observe que, na faixa entre 0,4µm e 0,5µm as curvas estão muito próximas e os valores da refletância variando em torno de 2% a 8%, sendo muito difícil distinguir essas substâncias  ---  à medida que o comprimento de onda vai aumentando, a diferença entre as refletâncias dessas substâncias vai aumentando, até que, entre 0,4=8µm e 0,9µm elas são as maiores fornecidas, já sendo possível distinguir essas substâncias pela refletância  --

R- E  ---  Observação: a água não está nessa faixa, mas, nessa faixa, quando a substância indicar refletância zero, você pode afirmar que se trata da água.

07- Para você acender a lâmpada ela deve ser submetida a uma diferença de potencial (tensão, voltagem) e, consequentemente percorrida por corrente elétrica  ---  os dois pólos da lâmpada são a parte inferior da rosca (ponto I) e

a parte lateral da lâmpada (ponto L)  ---  os dois pólos da pilha estão indicados na figura  ---  para que a lâmpada acenda o ponto L deve estar ligados a um dos pólos da pilha e o ponto I da lâmpada ao outro pólo da pilha, o que ocorre nas situações 1, 3 e 7  ---  R- D.

08- Com o dinamômetro no ar, a indicação da força de tração no fio (indicação do dinamômetro) é igual ao peso do bloco  ---  T=P=m.g=3.10  ---  P=30N  ---  quando o bloco é imerso na água, surge sobre ele um empuxo para cima, tornando-o mais leve (peso aparente) e, nesse caso, a força de tração T é a indicação do dinamômetro, ou seja, T=24N 

---  como o empuxo é o peso do volume de líquido deslocado (V’), que é igual ao peso da metade do volume (V) do corpo  ---  volume do corpo V=ℓ3=(10-1)3  ---  V=10-3m3  ---  metade do volume  ---  V’=(10-3/2)m3  ---  E=dlíquido.V’líquidodeslocado.g  ---  E=dlíquido.(10-3/2).10  ---  E=5.10-3.dlíquido  ---  como o bloco está em equilíbrio  ---  P=T + E  ---  30 = 24 + 5.10-3.dlíquido  ---  dlíquido=(6/5).103=1,2.103kg/m3  ---  dlíquido=1,2kg/m3=1,2g/cm3  ---  R- B.

09- Para se obter imagens das partes externas e internas do Titanic, em 3D deve-se utilizar o som através do ultra som enviado pelo sonar  ---  o som consegue passar pela superfície dos sedimentos, penetrando nas mesmas, e conseguir

definir a geometria das camadas internas através dos ecos, que chegam em instantes diferentes ao receptor na superfície, conseguindo assim uma figura em 3D do Titanic naufragado  ---  já a luz é atenuada (refletida ou absorvida) nas primeiras camadas iniciais dos sedimentos, não conseguindo penetrar nos mesmos, e seriam visualizadas apenas os formatos superficiais dos sedimentos  ---  R- D.

10- A. Falsa  ---  a energia mecânica diminui se houver atrito com o ar ou permanece a mesma se não houver atrito com o ar.   

B. Falsa  ---  a velocidade da régua aumenta a medida que ela desce.

C. Falsa  ---  a aceleração da régua é a aceleração da gravidade que permanece constante (mesmo local).

D. Correta  ---  a força que provoca a queda da régua é a força peso, que a faz descer com aceleração constante que é a da gravidade g, pois P=m.g.

E. Falsa  ---  veja (B).

R- D.

11- Teorema de Stevin  --- observe a figura abaixo:

    

 Teorema de Stevin  ---  A pressão no ponto B devida apenas à coluna líquida Plíquido=dlíquido.g.h é chamada depressão hidrostática e PB=Patm + dlíquido.g.h é chamada de pressão total, pressão absoluta ou simplesmente pressão.

 A pressão exercida por uma coluna líquida não depende das dimensões do recipiente que a contém, mas apenas da natureza do líquido, fornecida pela sua densidade (d), do local (g) e da altura da coluna (h).

 O gráfico da pressão total P em função da altura “profundidade” h, (P=Patm+ d.g.h, que é uma função do primeiro

 grau)), é uma reta inclinada.

 A pressão devido á coluna líquida é maior quanto maior for a profundidade, ou seja, a maior a altura da coluna líquida,

Observe na teoria acima, que a pressão que a água deve exercer para acionar o sifão depende apenas da altura da coluna líquida, não dependendo das dimensões do recipiente, ou seja, do volume de água nele armazenada  ---  assim, mesmo

um pequeno volume de água armazenado, mas com altura suficiente pode acionar o sifão  ---  portanto, a economia deve-se ao volume de água armazenada no tanque  ---  R- B.

12- O fenômeno descrito no exercício é a difração da luz que também ocorre com o som, veja teoria abaixo:

 Difração – fenômeno que permite com que uma onda atravesse fendas ou contorne obstáculos, atingindo regiões onde, segundo a propagação retilínea da luz, não conseguiria chegar.

* A difração é explicada pelo Princípio de Huygens que afirma que: quando os pontos de uma abertura ou de um obstáculo são atingidos pela frente de onda eles tornam-se fontes de ondas secundárias que mudam a direção de propagação da onda principal, atravessando a abertura e contornando o obstáculo

* As ondas (sonoras ou luminosas) são fortemente difratadas  quando o comprimento de onda  λ tem aproximadamente o mesmo tamanho do objeto (obstáculo ou fenda).

* Se a fonte é a mesma, a frequência da onda não se altera antes e depois da difração. Se, após a barreira, o meio for o mesmo, a velocidade de propagação da onda também será a mesma.

Assim, o comprimento de onda também permanece o mesmo, mas, a onda, após sofrer difração chega a regiões que não seriam atingidas caso se considerasse apenas a propagação retilínea da luz.

A difração acontece facilmente nas ondas sonoras, pois são ondas com comprimento de onda grande (variam de 2cm a 20m). Assim, conseguimos ouvir sons mesmo que não possamos ver a fonte, pois as ondas sonoras contornam esquinas, muros, atravessam portas, janelas e quaisquer  obstáculos que tenham dimensões compreendidas entre 2cm e 20m.

13- Como o sistema é conservativo toda energia mecânica é sempre a mesma em qualquer instante  ---  imediatamente antes do salto ele deve ter a maior velocidade possível (EtapaI) e consequentemente maior energia cinética (Ec=m.V2/2)  ---  essa maior energia cinética, deve se transformar em energia potencial elástica (Etapa II) que acontece quando a vara é deformada  ---  então, essa máxima energia potencial elástica é transformada em energia potencial gravitacional (Ep=m.g.h) para que a maior altura atingida (Etapa III) também seja máxima  ---  R- C.

14- Para uma mistura sólida, a densidade da mesma pode ser obtida pela média ponderada das densidades das substancias que formam a mistura, ou seja de Sn e de Pb  ---  densidade da mistura = [(porcentagem de Sn x densidade de Sn) + (porcentagem de Pb x densidade de Pb)]/100  ---  amostra 1 - d = (60 . 7.3 + 40 . 11,3)/100 = 8,90g/ml  ---  amostra 2 -

d = (62 . 7.3 + 38 . 11,3)/100= 8,82g/ml  ---  amostra 3 - d = (65 . 7.3 + 35 . 11,3/100 = 8,70g/ml  ---  amostra 4 - d = (63 . 7.3 + 37 . 11,3)/100 = 8,78g/ml  ---  amostra 5 - d = (59 . 7.3 + 41 . 11,3)/100 = 8,94g/ml  ---  somente as amostras II e IV satisfazem as normas internacionais  ---  R- C  ---  Observação  ---  O ferro de solda é uma ferramenta elétrica que transforma corrente elétrica em calor, o qual é transferido para uma ponta metálica  ---  o calor é utilizado para fundir uma liga metálica de estanho e chumbo, realizando a junção de partes metálicas, principalmente de cobre. Esta liga é conhecida popularmente como solda ou, simplesmente, estanho.

O processo de soldagem é extremamente importante na construção e manutenção de circuitos eletrônicos, sendo de suma importância o domínio correto da técnica.

Os ferros de solda possuem diversos formatos e potências. Os mais empregados em eletrônica são os do tipo "lápis",

com potências entre 30 e 60W, conforme a figura acima.

15- Pode-se definir o Segundo Princípio da Termodinâmica da seguinte maneira: “É impossível obter uma máquina térmica que, operando em ciclos, seja capaz de transformar totalmente o calor por ela recebido em trabalho”  --- sempre haverá energia dissipada pelo motor  ---   R- C.

16- Os biocombustiveis de primeira geração são produzidos a partir da fermentação alcoólica dos açúcares vegetais da biomassa que contenha amido ou sacarose, como por exemplo o milho, o trigo, o sorgo, o amendoim, a soja, a beterraba, a batata doce, o girassol e a cana-de-açúcar, não utilizando a celulose ---   porém, para evitar que se atinja o limite da oferta ou venha a ocorrer a competição pelo uso da terra para a produção de biocombustíveis e de alimentos, é necessário investir no desenvolvimento de tecnologias de segunda geração para produção de etanol com o aproveitamento eficiente da celulose  ---   estimativa é de que o aproveitamento do bagaço e parte das palhas e pontas da cana-de-açúcar eleve a produção de álcool em 30% a 40%, para uma mesma área plantada  ---  demais matérias-primas para as quais se buscam tecnologias de processamento da celulose, tais como capim-elefante, braquiárias, panicuns e árvores de crescimento rápido podem representar alternativas competitivas e eficientes para locais onde não se cultiva ou cultivará cana-de-açúcar, podendo gerar novos empregos  ---  R- A.