Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

RESOLUÇÕES

01- Observe na expressão D=K.V2, onde K é constante e, nela você observa que a velocidade V é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade  ---  assim, se a velocidade dobra passando de 80kmh para 160kmh, a distância percorrida pelo carro até parar fica 22=4 vezes maior  ---  R- C

02- Ciclones  ---  vento circular forte, produzida por grandes massas de ar em alta velocidade de rotação  ---  os furacões são os ciclones que surgem no mar do Caribe (oceano Atlântico) ou nos EUA  ---  os ventos circulares gerados em torno dos ciclones precisam ter mais de 119 km/h para uma tempestade ser considerada um furacão, como foi o caso do Katrina  ---  dados  ---  velocidade de translação do Katrina  --- V=24km/h  ---  distância a ser percorrida  ---  ∆S=1 200km  ---  V=∆S/∆t  ---  24=1 200/∆t  ---  ∆t=1 200/24=50h  ---  R- E

03- Cálculo da aceleração de retardamento do carro    ---  Vo=54km/h/3,6=15m/s  ---  V=0 (pára)  ---  t=5s  ---  V= Vo + a.t  ---  0

= 15 + a.5  ---  a= - 3m/s2 (o sinal negativo de a significa que o carro está freando)  ---  em módulo  ---  a=3m/s2  ---  depois que ele acionou os freios a intensidade da força resultante sobre o carro é a própria força de atrito  ---  FR=Fat  ---  m.a = μ.N  ---  m.a = μ.m.g  ---  3= μ.10  --- 

μ = 0,3  ---  R- A

04- Trata-se de um plano inclinado onde o peso do corpo, vertical e para baixo, é decomposto em duas parcelas  ---   - parcela do peso, no plano inclinado, paralela ao plano e para baixo, responsável pela descida ou tentativa de descida do bloco, de intensidade  ---

de intensidade  ---  PP=P.senα ou PP=mgsen α---   a energia é dissipada pela força de atrito   que é sempre contrária ao movimento ou à sua tendência, de intensidade  ---  Fat=μPcos45o ou  Fat=μmgcos45o=0,5.20.10.√2/2  ---  Fat=50√2N  ---  a força resultante, responsável pela descida do menino tem intensidade  ---  FR=Pp – Fat=100√2 - 50√2=50√2N  ---  distância d percorrida pelo menino ao se deslocar de A para B  ---  sen45o=2,8/d  ---  √2/2=2,8/d  ---  d=2,8√2m  ---  a energia dissipada na descida de A para B corresponde ao trabalho da força de atrito nesse trecho  ---  WFat=Fat.d.cos180o (180o é o ângulo entre o Fat e o deslocamento)  ---  WFat=50.√2.2.8.√2.(-1)  ---  WFat= - 280J (o sinal negativo significa que essa energia foi dissipada)  ---  ingestão de um sorvete  ---  Wsorvete=112.00J   ---  número de vezes que a criança deverá escorregar  ---  n=112.000/280=400 vezes  ---  R- D  

05- Observe na figura abaixo que entre o início da ultrapassagem e o final da mesma um ponto P fixo, por exemplo, no farol da

carro que está ultrapassando, percorreu ∆S=17 + 3=17,3m  ---  observe também que tanto os carros da fileira como o que está ultrapassando possuem a mesma velocidade, então a velocidade relativa entre eles é nula e, você pode considerar nesse estudo que inicialmente todos estavam em repouso  ---  assim, o ponto P com velocidade inicial Vo=0 inicia seu movimento para ultrapassar uma distância fixa de ∆S=17,3m, com aceleração a,demorando t=4s para isso  ---  ∆S=Vo.t + a.t2/2=  ---  17,3 = 0.4 + a.42/2  ---  a=17,3/8=2,16m/s2  ---  cálculo da velocidade no final da ultrapassagem  ---  V=Vo + a.t=0 + 2,16.4  ---  V=8,65m/s  ---  essa é a velocidade supondo os carros parados mas, na realidade, eles têm velocidade de 90km/h=25m/s  ---  Vreal=25 + 8,65=33,65m/s  ---  R- C

06- I. Falsa  --- A força resultante é a força centrípeta de intensidade Fc=m.v2/D  ---  W=V/D  ---  V=W.D  ---  V2=W2.D2  ---  Fc=m.W2.D2/D  ---  Fc=m.W2D.

II. Falsa  ---  o módulo da força resultante vertical é nula (a criança não sobe nem desce)  ---  a força normal  anula a força peso .

III. Correta  ---  Ec=m.V2/D=m.W2.D2/2.

IV. Correta  ---  a aceleração é a centrípeta  ---  ac=V2/D=W2.D2/D=W2/D.

R- E

07- I. Correta  ---  F=ma  ---  a=∆V/∆t  ---  F=m∆V/∆t  ---  F.∆t = m. ∆V  ---  F.0,3 = 60.15  ---  F=900/0,3  ---  F=3.000N.

II. Correta  ---  ∆Ec=mV2/2 – m.Vo2/2=60.02/2 – 60.152/2=0 – 13.500/2  ---  ∆Ec= - 6.750J.

III. Falsa  ---  Po=W/∆W/∆t=∆Ec/∆t  ---  Po=6.750/0,3  ---  Po=22.500W=22,5kW.

IV. Falsa  ---  ∆Q=m. ∆V=60.(0 – 15)= - 900kg.m/s.

R- A

08- I. Correta  --- o comprimento de ondada radiação ultravioleta varia de 400 nm a 15 nm  ---  a radiação fornecida possui 155 nm.

II. Correta  ---  W=h.c/λ=1240eVnm/155nm=1240/155eV≈8,054eV.

III. Falsa  ---  Ecmáxima=m.V2/2=9,1.10-31.(3.108)2/2≈40,5.10-15J  ---  1J – 6,24eV  ---  40,5.10-15J – x  ---  x≈25.105eV.

IV- Falsa  ---  é de 108m/s.

R- A

09- Po=W/∆t  ---  W=Po.∆t  ---  lâmpadas  ---  W1=0,1.10=1kWh  ---  televisão  ---  W2=0,1.8=0,8kWh  ---  geladeira  ---  W3=0,3.24=7,2kWh  ---  ventilador  ---  W4=0,125.8=1,0kWh  ---  Wtotal=1,0 + 0,8 + 7,2 + 1,0=10,0kWh  ---  1 painel – 0,5kWh  ---  n painéis – 10,0kWh  ---  N=20 painéis  ---  R- D

10- I. Correta  ---  quanto mais refringente é o meio, maior será o valor de n,  menor a velocidade da luz nesse meio e menor será o ângulo de refração, ou seja, quanto maior o índice de refração de um meio, mais o raio de luz se aproxima da normal  ---  o menor índice de refração é o da glicerina.

II. Falsa  ---  veja I.

III. Correta  ---  o valor do ângulo limite é dado por senL=nmenor/nmaior (maior senL>L)  ---  acrílico para o ar – senL’=nar/nacrílico=1/1,490 senL’=0,67  ---  zircônio para o ar – senl=L’’=nar/nzircônio=1/1,920 senL’’=0,52   ---   senL’>senL’’  ---  L’>L’’.

IV. Falsa  ---  O índice de refração de um mesmo meio depende da cor da luz monocromática que nele viaja, ou seja, para cada cor ele tem um valor diferente.

R- B

11- Todas devem estar associadas em paralelo, pois devem estar sob a mesma ddp de U=120V  ---  cálculo de cada resistência  ---  3 lâmpadas  ---  Po=U2/R1  ---  300=14.400/R1  ---  R1=14.400/300  ---  R1=48Ω ---  chapa de sanduíche  ---  Po=U2/R2  ---  2.000=14.400/R2  ---  R2=14.400/2.000  ---  R2=7,2Ω  ---  forno de micro-ondas  ---  Po=U2/R3  ---  1.500=14.400/R3  ---  R3=14.400/1.500  ---  R2=9,6Ω  --- 

cálculo da resistência equivalente desses três resistores que estão associados em paralelo  ---  1/Req=1/48 + 1/7,2 + 1/9,6  --- 

1/Req= (69,12 + 460,8 + 345,6)/3 317,76  ---  Req≈3,8Ω  ---  Req=U/itotal  ---  3,8=120/itotal  ---  itotal=31,6 A  ---  qualquer valor menor que 31,6 A desliga o disjuntor  ---  R- E

12- I. Falsa  ---  P’=20cm   ---  P=60cm  ---  1/f=1/P + 1/P’   ---  1/f=1/60 + 1/20  ---  1/f=(1 + 3)/60  ---  f=15cm.

II. Correta ---  a lente convergente converge os raios de luz sobre o filme (câmera comum) ou censor (câmera digital).

III. Correta  ---  o globo ocular pode ser comparado a uma máquina fotográfica onde o cristalino seria a lente (ou sistema de

lentes) convergente, a íris seria o diafragma da máquina fotográfica que abre ou fecha permitindo maior ou menor entrada de luz e a retina seria o filme ou sensor onde a imagem real, invertida e menor é formada.

IV- Falsa  ---  semelhança de triângulos d/d’=h/h’  ---  observe nessa relação e na figura do exercício como essas 4 grandezas dependem dos ângulos α e β.

R- C

13- Campo magnético  criado por um fio condutor reto percorrido por corrente elétrica  ---  na figura 2, o fio condutor da figura 1 está colocado perpendicularmente à folha a esta folha de papel.

O sentido do campo depende do sentido da corrente no fio. A agulha da bússola se alinha com esse campo.

* Um dos processos práticos para se determinar a direção e o sentido do vetor indução magnética  ou vetor campo magnético, é a regra da mão direita. Esse sentido de depende do sentido da corrente que o origina.

Você coloca o polegar no sentido da corrente com a mão espalmada (primeira figura), em seguida você fecha a mão para pegar o

 fio (segunda figura) e o sentido da “fechada” de mão é o sentido do vetor (terceira figura). Observe na terceira figura que  é sempre tangente às linhas de indução em cada ponto.

Comprova-se experimentalmente que a intensidade do campo magnético depende da intensidade da corrente elétrica i, da distância r do fio até o ponto (P) onde se quer o campo magnético e do meio onde o condutor se encontra. Essa dependência de com o meio é fornecida pela constante μ que recebe o nome de permeabilidade magnética do meio e no vácuo ela vale μo=4π.10-7T.m/A. Matematicamente:

No caso do exercício  ---  μ==4π.10-7T.m/A  ---  r=16m  ---  i=2,4.103 A  ---  B=μ.i/2πr=4π.10-7.2,4.103/2π.16  ---  B=(2,4/8).10-4T  ---  B=3.10-5T  ---  B/Bo=3.10-5/3  ---  B/Bo=10-5  ---  R- C

 

 

Exercícios