Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

RESOLUÇÕES

 

01- 01. Correta  ---  Movimento periódico  ---  todo movimento que se repete em intervalos de tempo iguais  ---  movimento oscilatório (vibratório) harmônico ---  o móvel se desloca sobre a mesma trajetória, indo e vindo, em

  

relação a uma posição média de equilíbrio (ponto O, onde a resultante das forças que agem sobre ele é nula), provocado por uma força restauradora.

02. Correta  ---   O período T é o tempo em que o corpo demora  para ir de A até A’ e depois retornar a A, ou seja,.é o tempo decorrido entre  duas passagens consecutivas do corpo por um mesmo ponto da trajetória.

- A freqüência f representa o número de vezes que o móvel passa pelo mesmo ponto da trajetória, na unidade de tempo, ou seja, é o número de vezes que o fenômeno se repete, na unidade de tempo.

- Quando o período T é medido em segundos (s), a freqüência f é medida em hertz (Hz), sendo 1Hz=1oscilação por segundo  ---  T = 1/f    e  f = 1/T  ---  observe que, nessas definições a amplitude A do movimento não foi mencionada.

04. Correta  ---  Energia no MHS no plano horizontal:

* A energia potencial é a elástica  ---  Ep = k.x2/2

Observe na equação acima que a energia potencial é nula no ponto médio 0 da trajetória onde x=o e é máxima nos extremos onde x=+A e X=-A, onde x2 é máximo e vale Ep=kA2/2

 * A energia cinética vale Ec=m.v2/2

Essa energia é máxima no ponto médio 0, onde o módulo de v é máximo e nula nos extremos onde v=0.

08. Correta  ---  Energia no MHS no plano horizontal

* A energia potencial é a elástica  ---  Ep = k.x2/2

Observe na equação acima que a energia potencial é nula no ponto médio 0 da trajetória onde x=o e é máxima nos extremos onde x=+A e X=-A, onde x2 é máximo e vale Ep=kA2/2

 * A energia cinética vale Ec=m.v2/2

Essa energia é máxima no ponto médio 0, onde o módulo de v é máximo e nula nos extremos onde v=0.

R- (01 + 02 + 04 + 08)=15.

02- 01- Correta  ---  ela está em equilíbrio e a força resultante sobre ela é nula, logo o empuxo E e o peso P devem se anular.

02. Correta  ---  o empuxo é o peso do volume de líquido deslocado.

04. Correta  ---  enchendo-a com água o peso torna-se maior que o empuxo, e a esfera afunda  ---  (lastro de um submarino).

08. Falsa  ---  se isso ocorresse ela estaria totalmente imersa e em equilíbrio.

R- (01 + 02 + 04)=07.

03- 01. Correta  --- para que o processo seja endotérmico, a substância deve absorver calor do ambiente.

02- Falsa  ---  é com o aumento da pressão  ---  quando sujeito a pressão maior que a normal, a temperatura de fusão do gelo diminui e ele se funde. Quando a pressão volta ao normal, o gelo se recompõe.

 As lâminas dos sapatos de um patinador cortam o gelo e, após sua passagem o sulco desaparece.

Quando sujeito a pressão maior que a normal, a temperatura de fusão do gelo diminui e ele se funde. Quando a pressão volta ao normal, o gelo se recompõe.

 A pressão que a geleira exerce sobre sua base pode ser tão elevada que consiga parte do gelo de sua base, fazendo

com que ela deslize.

04-Correta  ---  Correta  ---  veja (02).

08. Correta  ---  As curvas do gráfico abaixo recebem o nome de diagrama de estado ou diagrama de fases. Nele, para uma dada substância:

* Curva CB  ---  fornece a temperatura e a pressão, de fusão ou solidificação e essa curva representa a curva de fusão onde os estados sólido e líquido estão em equilíbrio ou seja, em qualquer ponto desta curva a substância está em um estado de coexistência de estados sólido e líquido  ---  neste gráfico, o ponto C, comum às três curvas recebe o nome de ponto tríplice e, nele, a substância encontra-se em equilíbrio nos três estados: sólido, líquido e vapor, ou seja, neste ponto a substância está em um estado de coexistência de estados sólido, líquido e vapor.

Observe na curva acima que, para temperaturas e pressões acima do ponto crítico C, a única maneira da substância passar do estado gasoso Q para o estado líquido P é reduzindo a temperatura T.

R- (01 + 04 + 08)=13

04- 01. Correta  ---  A propagação da luz é representada pelos raios de luz que são linhas orientadas que indicam a direção e

o sentido de propagação da luz  ---  fisicamente, os raios de luz não existem sendo apenas elementos geométricos que facilitam nosso estudo da óptica geométrica.

02. Correta  ---  Princípio da propagação retilínea da luz “ em meios homogêneos e transparentes a luz se propaga em

          

linha reta”  ---  este princípio pode ser comprovado pelas figuras acima onde objetos e suas respectivas sombras possuem semelhanças geométricas ou pela figura abaixo onde o observador só enxergará a chama da vela se os

orifícios estiverem em linha reta.

04- Falsa  ---   Princípio da reversibilidade dos raios luminosos. “ A trajetória de um raio de luz permanece a mesma quando se inverte o seu sentido de propagação”

   

Devido à esse princípio, na figura da esquerda acima, se os olhos do motorista estão enxergando os olhos do passageiro, os olhos do passageiro também enxergarão os olhos do motorista e na figura da direita a trajetória dos raios de luz é a mesma, independente de as fontes estarem em P ou em Q.

08. Falsa  ---  Princípio da independência dos raios luminosos. “ feixes de luz podem se cruzar se que um altere a

propagação do outro”Observe na figura acima que, após se cruzarem os raios de luz continuam seus caminhos como se nada tivesse acontecido.

R- (01 + 02)=03. 

05- 01- Falsa  ---  apenas os gases que se ionizam ao serem percorridos por corrente elétrica é que emitem luz.

02. Correta  ---  Efeito Joule -  em qualquer condutor, principalmente no condutor metálico, os elétrons livres da corrente elétrica, durante suas movimentações, sofrem continuamente colisões com os átomos da rede cristalina desse condutor, transferindo a eles 

parte de sua energia cinética e, como resultado, os átomos do condutor, como um todo, passam a vibrar com uma energia maior. Esse aumento do “nível de vibração” dos átomos do condutor provocam um aumento de sua temperatura, fazendo-o liberar energia térmica (calor). Esse fenômeno é denominado efeito Joule.

04. Correta  ---  o sentido convencional da corrente elétrica é saindo do pólo positivo de um gerador (ponto de maior potencial) que é contrário ao sentido do movimento dos elétrons livres que são repelidos (saem) pelo pólo negativo.

08- Correta  --- é a produzida por usinas hidrelétricas, térmicas, nucleares, etc., utilizadas no nosso cotidiano.

R- (02 + 04 + 08)=14.

06- Na figura abaixo as forças  foram projetadas na vertical e na horizontal  ---  F1x=F1cosα  ---  F1y=F1senα  --- 

F2x=F2senβ  ---  F2y=F2cosβ.

01. Correta  ---  supondo que o corpo se mova para a direita  ---  Rx=F1x – F2x – Fat  ---  Rx=F1cosα – F2senβ – μN.

02. Correta  ---  .

04. Falsa  ---  se a resultante do sistema for nula, o poderá estar em repouso(equilíbrio estático ou em movimento retilíneo e uniforme (princípio da inércia).

08. Falsa  ---  se ele estiver subindo  ---  Ry=F1y + F2y – P  ---  Ry=F1senα + F2cosβ – P.

16. Falsa  ---  como existe força de atrito, ele deve atuar no sistema.

R- (01 + 02)=03.

07- 01. Correta  ---  O fenômeno da indução eletromagnética foi descoberto por Faraday em 1831, quando observou que um campo magnético pode induzir um campo elétrico  ---   demonstrou que, aproximando e afastando um imã de uma espira de fio condutor conectada a um galvanômetro (dispositivo que indica pequenas correntes), durante o movimento do imã o galvanômetro detectava o aparecimento de uma corrente elétrica no fio, e quando o imã  parava, essa corrente elétrica cessava, ou seja, consiste no aparecimento de uma corrente elétrica causada pela variação de um fluxo magnético num circuito fechado.

02. Correta  ---  Michael Faraday, experimentalmente observou que a tensão média induzida e consequentemente a corrente elétrica induzida é maior quanto mais rápida for a variação do fluxo magnético no circuito. Lembrando que a essa tensão média induzida dá-se o nome de força eletromotriz induzida.  Assim, ele definiu essa lei da seguinte maneira:

“ O módulo da força eletromotriz induzida num circuito é igual à razão entre a variação do fluxo magnético nesse circuito, pelo intervalo de tempo em que essa variação ocorre”

 

Eventualmente, devido à lei de Lenz, que afirma que a força eletromotriz induzida se opõe à variação de fluxo, costuma-se escrever a lei de Lenz da seguinte forma:

04. Correta  ---  observe na expressão acima que, quanto menor for o intervalo de tempo, maior será a velocidade de variação do fluxo magnético e, consequentemente maior será a força eletromotriz induzida.

08. Correta  ---  a função de um transformador é aumentar ou diminuir a diferença de potencial  voltagem). Trata-se de

     

um  dispositivo de corrente alternada que opera baseado nos princípios eletromagnéticos da Lei de Faraday e da Lei de Lenz.

16. Correta  ---  define-se fluxo magnético pela letra Φ (fi), como sendo o produto entre o vetor indução magnética, a área S da espira e o cosseno do ângulo α formado entre  e , ou seja:

 Observe que o fluxo magnético Φ pode ser considerado como a grandeza física que mede o número de linhas de indução que atravessam a superfície de uma espira e que o fluxo será máximo quando α=0o (número de linhas de

indução que atravessam a espira é máximo - I) e será nulo quando α=90o (nenhuma linha de indução atravessa a espira - II).

R- (01 + 02 + 04 + 08 + 16)=31.

08- 01. Correto  ---  e em A ele possuir apenas energia potencial gravitacional, nesse ponto ele não terá energia cinética e sua velocidade em A será nula  ---  mas, como o movimento é ideal, sem atrito, ao chegar em B ele também só terá energia potencial gravitacional, sua velocidade também será nula e ele cairá.

02. Correto  ---  a energia potencial gravitacional em C é nula (h=0) havendo somente energia cinética (Ec=m.V2/2).

04. Correto  ---  para que isso ocorra ele deve ter energia cinética e consequentemente velocidade VA em A.

08. Falsa  ---  EmA=EmB=EmC.

16. Correta  ---  para que a trajetória seja completada ele deve terminar na mesma altura e com a mesma velocidade do

que possuía em A.

R- (01 + 02 + 04 + 16)=23.

09- 01. Correta  ---   causa do empuxo  ---  devido ao teorema de Stevin, P=dlíquido.g.h, para um mesmo líquido, quanto maior a profundidade, maior será a pressão. Observe na figura abaixo, onde a esfera está imersa, que as forças

 exercidas pelo líquido sobre ela são maiores nas áreas inferiores (onde h é maior) que nas superiores (onde h é menor)  ---  a força resultante de todas essas forças está dirigida para cima, e corresponde ao empuxo que age sobre essa esfera.

02. Falsa  ---  não em qualquer condição, ele pode estar em repouso preso a um fio vertical, pode estar apoiado no fundo do recipiente, etc.

04. Falsa  ---  P=dlíquido.g.V, depende também do local (g) e do volume imerso (V).

08. Correta  ---  E = P, são forças verticais e se anulam, não havendo movimento na vertical.

16. Correta  ---  isso implica que o peso do balão é menor que o peso do ar  ---  mais leves, os balões sobem.

R- (01 + 08 + 16)=25.

10- 01. Falsa  ---  a aceleração do projétil, em cada instante, é somente a aceleração da gravidade (vertical e para baixo), pois na horizontal o movimento é uniforme (aceleração nula).

02. Falsa  ---  depende também do ângulo θ de lançamento.

04. Correta  ---  O vetor velocidade  é sempre tangente à trajetória em cada ponto e sempre decomposto em .

 

Em qualquer ponto é válida a relação V2 = Vx2 + Vy2  ---  observe que no ponto mais alto da trajetória a velocidade vetorial  não é nula, tem intensidade mínima e é igual à componente horizontal, ou seja, .

08- Falsa  ---  tempo que demora para atingir a altura máxima, que ocorre quando Vy=0  ---  Vy=Voy – gt  ---  0=Voy

gt  ---  t=Voy/g  ---  altura máxima  ---  hmax= vo.senθ.( Voy/g) – g.(Voy/g)2 /2.

16. Correta.

R- (04 + 16)=20.

11- 01. Correto  ---  ao receber calor o gás se expande, aplicando sobre o êmbolo uma força e realizando trabalho sobre  ---  nesse caso o sistema está realizando trabalho sobre o meio.

02. Correto  ---  sendo o coeficiente de dilatação do êmbolo o dobro do coeficiente de dilatação do cilindro, o êmbolo se dilata mais que o cilindro, ficando preso e não se movendo  ---  com volume constante e o gás se expandindo a pressão no interior do cilindro aumentará.

04. Correto  ---  se o gás cede calor, sua temperatura diminui e, como a temperatura absoluta T é diretamente proporcional à energia interna do gás, esta também diminui.

08. Correta.

16. Falsa  ---  se o volume aumenta, a pressão deve diminuir.

R- (01 + 02 + 04 + 08)=15.

12- 01. Falsa  ---  Se uma placa metálica com orifício for aquecida, verifica-se que o orifício aumenta, como se fosse

constituído pelo material da placa, pois tudo se passa como se o furo tivesse um coeficiente de dilatação superficial igual àquele da substância da placa. 

02. Falsa  ---  se a temperatura θ aumenta, o volume V também aumenta.

04. Falsa  ---  âminas bimetálicas – Quando você solda duas barras de materiais diferentes você obtém uma lâmina bimetálica e, se você as submeter à mesma variação de temperatura, o sistema vai curvar-se para o lado da barra de menor coeficiente de dilatação, quando aquecida e para o lado da barra de maior coeficiente de dilatação, quando resfriada.

Observe nas figuras abaixo uma lâmina bimetálica constituída de alumínio  (αalumínio=22.10-6 oC-1) e invar (liga de

ferro e níquel – αinvar=1,0 .10-6 oC-1) e observe como a lâmina se inclina quando a temperatura aumenta ou diminui.

08. Correta  ---  ∆V=Vo.γ∆θ.

16. Correta  ---  Veja as equações:

 Dilatação real do líquido  ---  ΔVR=Vo.γlíquido.Δθ.

Dilatação aparente (volume de líquido extravasado)  ---  ΔVap=Voap.Δθ. 

 Dilatação do frasco (recipiente)  ---  ΔVf=Vo.γfrasco.Δθ.

 ΔVR =  ΔVap + ΔVf

R- (08 + 16)=24.

13- 01. Correta  ---  Velocidade do som  ---   maioria dos sons chega ao ouvido transmitida pelo ar, (meio de transmissão), que, quanto mais denso é melhor transmissor, pois as moléculas estão mais próximas transmitindo melhor a energia de umas para as outras.Por esse motivo, a velocidade do som nos sólidos é maior do que nos líquidos que por sua vez é maior que nos gases.  

02. Falsa  ---  esse fenômeno chama-se ressonância (um corpo vibrante em contato com outro, faz com que o segundo vibre na mesma frequência do primeiro)  ---  já a interferência sonora, é o fenômeno que representa a superposição de duas ou mais ondas em um mesmo ponto  ---  esse acontecimento ocorre de acordo com o princípio da superposição de ondas, e pode ser classificado em interferência construtiva e interferência destrutiva. 
• Interferência destrutiva – ocorre quando as ondas não tem a mesma fase e possui caráter de aniquilação. 
• Interferência construtiva - ocorre quando as ondas tem a mesma fase e possui caráter de reforço, ou seja, há a formação de uma onda maior que as que deram origem. 

04. Falsa  ---  quando uma onda passa de um meio para outro diferente do anterior a única grandeza que não varia é a frequência, que a mesma da fonte que a produziu.

08. Falsa  ---  as ondas conseguem contornar obstáculos e esse fenômeno chama-se difração.

16. Correta.

R- (01 + 16)=17.

14- 01. Falsa  ---  Características da imagem num espelho plano

  O ponto objeto e o ponto imagem são simétricos em relação ao espelho, ou seja, a distância do objeto ao espelho é a mesma que a distância da imagem ao espelho e contidos numa mesma reta perpendicular ao plano do espelho.

 O ponto imagem está sempre atrás do espelho e é virtual (não pode ser fotografado ou filmado atrás do espelho). 

 A altura do objeto é sempre igual à altura da imagem e a imagem é reversa ou revertida (troca direita pela esquerda).

02. Correta  ---  veja figura abaixo onde os raios de luz saem da borboleta objeto, atingem o espelho, sofrem reflexão e

tingem o olho do observador, que enxerga a borboleta imagem no cruzamento do prolongamento dos raios de luz.

04. Correta  ---  Campo visual de um espelho plano -  região que se torna visível por reflexão no espelho.

Dado o espelho E e o observador O, para se determinar a região vista pelo observador por reflexão no espelho, devemos:

1o– Localizar a imagem O’ do observador

2o  A partir da imagem O’ do observador, traçar duas retas que tangenciem as extremidades do espelho e, na região onde está o observador, parte da frente do espelho, entre essas duas retas, estará a região que ele consegue enxergar através do espelho (campo visual), em verde na figura.

 Veja na demonstração acima que o campo visual do espelho depende do tamanho do espelho e da posição do observador em relação ao espelho.

08. Correta  ---  Se os dois espelhos estiverem dispostos frontal e paralelamente, teremos infinitas imagens com a imagem de um espelho servindo de objeto para o outro e assim sucessivamente.

 

Observe nas figuras acima que na seqüência de imagens, as posições frente e trás se invertem.

16. Correta  ---  Sendo n o número de imagens e a o ângulo entre os dois espelhos, a relação entre eles é fornecida pela expressão:

Observe na expressão acima que o número de imagens N depende do ângulo α entre os dois espelhos e que são inversamente proporcionais.

R- (02 + 04 + 08 + 16)=30. 

15- 01. Correta  ---  considere uma carga elétrica oscilando  ---  essa carga irá criar um campo elétrico oscilante, ou seja, um campo que varia com o tempo  ---  esse campo elétrico, por variar, será capaz de gerar um campo magnético, que por sua vez, também é variável. Esse campo magnético variável será capaz de gerar outro campo elétrico e esse novo campo elétrico irá criar outro campo magnético e assim sucessivamente.

02. Correta.

04. Correta  ---  As ondas eletromagnéticas podem se manifestar de diversas formas dependendo da sua freqüência de oscilação. Dessas manifestações, a mais famosa é a luz visível, que ocupa uma faixa muito pequena do espectro eletromagnético.

08. Falsa  ---  todas são obtidas de acordo com 01.

16. Correta  ---  trata-se da parte do espectro eletromagnético referente à luz visível.

R- (01 + 02 + 04 + 16)=23.

 

 

Exercícios