Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

RESOLUÇÕES

 

01- Se antes e depois da ultrapassagem a velocidade é a mesma e constante, as inclinações das retas deve ser a mesma  ---  se você prolongar a primeira reta, ela deve ser paralela à segunda reta  ---  no intervalo de tempo ∆t você deve ter, inicialmente movimento acelerado ( a primeira curva, concavidade da parábola para cima), e, posteriormente retardado (concavidade de parábola para baixo)  ---  R- A.

02- Equação de Torricelli  ---  velocidade inicial Vo, velocidade final V=0 ---  V2=Vo2 - 2.a.d  ---  0=Vo2 - 2.a.d  ---  d=Vo2/2.ad(I)  ---  dobrando Vo (2Vo), a aceleração é a mesma (rodas travadas) e V=0  ---  V2=(2Vo)2 – 2.a.d’  ---  0= 4Vo2 -2ad’  ---  d’=4Vo2/2.a (II)  ---  comparando (I) com (II) você verifica que a distancia ficou 4 vezes maior  --- 

R- E.

03- Supondo que durante toda a caminhada do trabalhador o andaime continue em repouso (equilíbrio estático), a força resultante sobre o sistema (trabalhador + andaime) deve ser nula  ---  assim o peso do conjunto (trabalhador + andaime)

“P” deve ser sempre igual à soma das tensões em cada cabo (T1 + T2)  ---  assim, à medida que ele caminha para a direita a tensão (T2) no cabo 2 aumenta e a no cabo 1 (T1) diminui proporcionalmente já que a soma de T1 com T2 deve ser sempre igual ao peso  ---  R- B.

04- Observe que a roda traseira R está acoplada à catraca B e, assim, ambas possuem a mesma velocidade angular WB=WR (“varrem” o mesmo ângulo no mesmo intervalo de tempo)  ---  a coroa A está conectada à catraca B através da correis P  ---  todos os pontos da correia P possuem a mesma velocidade linear (tangencial) V que todos os pontos da periferia (extremidade) da coroa A e da catraca B  ---  VA=VB  ---  W=V/R  ---  VA=WA.RA  ---  VB=WB.RB  ---   WA.RA= WB.RB ---  nessa expressão, como RA>RB, obrigatoriamente WA<WB  ---  R- A.

05- O peso do jipe na Terra  ---  PT=m.gT  ---  a massa do jipe é a mesma na Terra e em Marte  ---  peso do jipe em Marte  ---  PM=m.g  ---  como, pelo enunciado, o veículo foi suave e lentamente baixado até o solo, ele se encontra em equilíbrio dinâmico e a força resultante sobre ele é nula  ---  assim, a tração T nos cabos é igual ao peso, tanto na Terra como em Marte  ---  PT=TT=m.gT e PM=TM=m.gM  ---  a aceleração da gravidade na superfície  de um planeta é fornecida por  ---  g=G.M/R2  ---  G é uma constante, M a massa do planeta e R o raio médio do planeta  ---  TT=m.gT=

m.GMT/RT2=mG.10MM/(2RM)2  ---  TT=2,5mGMM/RM (I)  ---  TM=m.gM=m GMM/RM (II)  ---  (II)/(I)  ---  TM/TT=

(mGMM/RM)x (RM/2,5GMM)  ---  TM/TT=1/2,5=0,4  ---  R- C.

06- Veja nas figuras abaixo onde Fv é a intensidade da parcela vertical de F  ---  em X  ---  Fv + P=N  ---  N=P + Fv  ---

em Y  ---  N + Fv=P  ---  N=P – Fv  ---  em Z  ---  N=P  ---  R- C.

07- A expressão do trabalho realizado pela força F aplicada pelo estudante no deslocamento d é fornecido por W=F.d.cosα

---  o trabalho é máximo quando α=oo (em Z), pois W=F,d.cos0o=F,d.1  ---  WZ=F.d  ---  em X e Y o ângulo α é o mesmo, o trabalho é o mesmo, pois F e d também são os mesmos  ---  WX=WY  ---  R- B.

08- Relação entre os coeficientes de dilatação volumétrica γ e linear α  ---  α/1=γ/3  ---  γ=3α  ---  ∆V=Vo.3αX.∆T  ---  0,01Vo=Vo.3αX.∆T  ---  αX=0,01Vo/3.∆T  ---  analogamente  ---  αY=0,01Vo/3.∆T  ---  αXY=(0,01Vo/3.∆T)x(3∆T/ 0,05Vo)  ---  αXY=1/5  ---  R- D.

09- Em toda transformação cíclica a variação de energia interna ∆U é nula, pois as temperaturas final e inicial são iguais  ---  ∆U=Q – W  ---  0 = Q – W  ---  Q=W  ---  pelo enunciado elas absorvem a mesma quantidade de calor e consequentemente o mesmo trabalho Q=W=20kJ  ---  também pelo enunciado o rendimento ideal é de 50%, assim o trabalho máximo realizado é de 50% de 20=10kJ, o que exclui as máquinas M1 e M2 com rendimento superior a 50% ---  a única máquina com rendimento inferior a 50%  é a M3  ---  R- C.

10- Você pode determinar o comprimento de onda λ através da distância entre dois vales ou duas cristas consecutivas  ---  λ= 8cm  ---  a amplitude A é definida como sendo a distância vertical entre o ponto médio e a crista (ou vale)  ---

A=3cm  ---  R- D.

11- Pelo enunciado V=12m/s  ---  λ=8cm (0,08m)  ---  V=λ.f  ---  12=0,08.f  ---  f=150Hz  ---  R- E.

12- A frequência da radiação luminosa independe do meio em que ela está se propagando, é sempre a mesma que a da fonte que a está emitindo  ---  pela equação V=λf  ---  f=V/λ  ---  sendo f constante, V e λ são diretamente proporcionais  ---  n=c/V  ---  nessa expressão, onde c que é a velocidade da luz, constante, o índice de refração n é inversamente proporcional à velocidade V  ---  R- D.

R- D.

13- Observe a figura abaixo onde foi traçada a normal N e localizados os respectivos ângulos  ---  ângulo de incidência,

 i=60o  ---  ângulo de refração, r=30o  ---  ri, raio incidente e rr, raio refratado  ---  aplicando a lei de Snell-Descartes  ---

nar.sen60o=n.sen30o  ---  1. √3/2 = n.1/2  ---  n=√3  ---  R- C.

14- Objeto e imagem são eqüidistantes do espelho, mesma distância d  ---  no ponto onde o raio de luz incide no

espelho, os ângulos de incidência e de reflexão devem ser iguais  ---  R- E.

15- Precipitadores (filtros) eletrostáticos  ---  o mecanismo de coleta principal obviamente é a força elétrica  ---  quando o ar contaminado (fumaça poluída) passa pela grade metálica negativamente carregada, elas eletrizam (ionizam) negativamente  as partículas poluentes através do poder das pontas  ---  em seguida, devido ao campo elétrico  entre as placas coletoras positivas, as partículas poluentes negativas ficam sujeitas à forças elétricas de atração e são depositadas nas mesmas  ---  de tempos em tempos a camada de partícula se desprende do eletrodo de coleta, pela ação do sistema de limpeza, normalmente movimentos vibratórios, e por gravidade se depositam num reservatório de recolhimento de onde então é transportada para o local de armazenamento para posterior condicionamento e/ou reutilização.

Todos esses processos, ionização, eletrização, campo elétrico, poder das pontas, força elétrica, etc. referem-se à eletrostática ou eletricidade estática  ---  R- A.

16- As linhas de força (campo) de um campo elétrico:

 Afastam-se das cargas positivas e aproximam-se das negativas.

 Nunca se cruzam, pois se isso ocorresse no ponto de cruzamento você teria dois vetores campo elétrico.

* Quanto maior a concentração (densidade) das linhas de campo numa dada região, maior a intensidade do campo elétrico e maior o módulo da carga.

R- A.

17- A expressão matemática da força magnética que age sobre as cargas é Fm=q.V.B.senθ=q.V.B.1  ---  Fm=q.V.B  ---  lembrando que a força magnética Fm é responsável pelo movimento circular que, no caso é é a força resultante centrípeta de intensidade Fc=m.V2/R  ---  Fm=Fc  ---  q.V.B=m.V2/R  ---  R=m.V/q.B (I)  ---  o período T (tempo que a carga q demora para efetuar uma volta completa) é fornecido por  ---  V=ΔS/Δt  ---  numa volta completa  ---  ΔS=2πR e Δt=T  ---  V=2πR/T (II)  ---  substituindo II em I  ---  R=m. (2πR/T)/q.B  ---  T=2πm/q.B  ---  observe que o período (T) do movimento circular não depende da velocidade com que a partícula q penetra no campo magnético.

As partículas penetram, pelo enunciado, com a mesma velocidade de intensidade v1=v2=v  ---  R2=2R1  ---  R1=m1.v/q1.B (I)  ---  R2=m2.v/q2.B  ---  2R1=m2.v/q2.B (II)  ---  (I)/(II)  ---  R1/2R!=(m1v/q1B)x(q2B/m2v)  ---  2q2m1=q1m2  ---  q1/m1=2q2/m2  ---  R- E.

18- I. Falsa  ---  as cargas elétricas não são consumidas já que constituem uma corrente elétrica que é a mesma no pólo de entrada e no de saída de qualquer dispositivo elétrico-eletrônico.que entra e sai de qualquer

II. Correta  ---  no processo de recarga, a corrente elétrica passa pelo carregador e a composição química inserida na pilha faz com que essa energia seja recebida e armazenada sob forma de energia potencial elétrica, não havendo acúmulo de cargas nos pólos positivo e negativo.

III. Falsa  ---  veja (II).

R- B. 

19- Todos os fenômenos mencionados n

Na explicação acima, do funcionamento do trem MAGLEV estão baseados no fenômeno da indução eletromagnética baseada na lei de Faraday-Lenz  ---  R- D.

20- Nesse caso, absorção de energia sem ionização, a energia fornecida ao átomo deve ser igual à diferença entre os níveis de energia  ---  na transição do estado fundamental (n=1) para o primeiro estado excitado (n=2), o átomo de hidrogênio deve absorver  ---  E’=13,6 – 3,4=10,2 eV  ---  do primeiro estado excitado (n=2) para o segundo estado excitado (n=3), ele deve absorver  ---  E’’=3,4 – 1,5=1,9 eV  ---  R- D.

21- I. Correta.

II. Correta  ---   Um átomo armazena energia é fazendo seus elétrons saltarem de uma órbita mais interna (de menor potencial de energia) para uma órbita mais externa (de maior potencial de energia). Assim, sempre que um átomo absorve energia, um ou mais de seus elétrons “saltam” para uma órbita mais externa. 
Quando o fornecimento de energia cessa, os elétrons que foram deslocados para as órbitas mais distantes tendem a restaurar o equilíbrio retornando à sua órbita original. Porém, toda ação que acumula energia, se for revertida, terá que liberar essa mesma energia. Então, quando o elétron retorna à órbita original ele deve liberar a mesma quantidade de energia recebida e o faz sob forma de energia luminosa, ou seja, emitindo um fóton.

III> Falsa  ---  As órbitas do elétron são restritas, isto é, nem todas as órbitas são permitidas em qualquer situação. A restrição é que o momento angular do elétron é necessariamente quantizado, ou seja, é um múltiplo de um valor fundamental.

R- B.

 

 

Exercícios