Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

RESOLUÇÕES


01- Aceleração do veículo --- V2=Vo2 + 2.a.d --- 102 = 202 + 2.a.300 --- a= - 300/600 --- a= - o,5m/s2 (negativa porque está freando).

Força resultante tomando a aceleração em módulo --- FR=m.a=1000.0,5 --- FR=500N

Acontece que a força resultante sobre o carro é a força de atrito Fat=500N.

Trabalho da força de atrito --- Wfat=Fat.d.cos180o=500.300.(-1) --- WFat= - 150000J --- em módulo --- WFat=150kJ.

R- C

02- Cálculo do raio da circunferência em torno da qual o indivíduo está girando --- Pitágoras --- 52

=42 + R2 --- R2=9 --- R=3m

A aceleração centrípeta tem direção radial, é dirigida para o centro da circunferência em torno da qual o indivíduo está girando e tem intensidade ac=V2/R=(12,1)2/3=146,41/3=48.8m/s2.

Sendo g=9,8m/s2, em função de g a aceceração centrípeta terá valor --- ac=48,8/9,8=4,98≈5g

R- D

03- Densidade linear da corda:

m  ---  densidade linear de massa da corda (kg/m)  ---  mede a massa da corda por unidade de comprimento.

A velocidade de propagação da onda na corda é conhecida como equação de Taylor e sua expressão matemática é:

1harmônico ou freqüência (som) fundamental  ---  (dois nós e um fuso)

λ1/2=L  ---  λ 1=2L  ---  V= λ 1f1  ---  f1=V/λ 1  ---  f1=V/2L

T=144N --- μ=10-2kg/m --- V=√(T/μ)=√(144/10-2) --- V=120m/s

Primeiro harmônico --- f1=V/2L=120/2.0,55 --- f1=109,1Hz

R- E

04- V=f --- 2.108=.1011 --- =2.10-3m=0,002m.

R- B

05- Velocidade com que o corpo chega no final da rampa sem atrito --- ΔS=Vot + at2/2=0.2 + a22/2 ---

1,6=2ª --- a=0,8m/s2 --- V=Vo + at=0 + 0,8.2 --- V=1,6m/s.

Queda livre de altura h com g=10m/s2 e chega ao solo com V=1,6m/s --- V2=Vo2 + 2.g.h --- (1,6)2 = 02

+ 2.10.h --- h=2,56/20=0,128m=12,8cm.

R- B

06- Ela abandona a mesa com velocidade horizontal Vo, portanto trata-se de um lançamento horizontal.

Tempo de queda com Voy=0, a=g e percorrendo h=80cm=0,8m --- h=Voyt + gt2/2=0.t + 5t2 --- 0,8=5t2 --- t2=0,16 --- t=0,4s.

Esse tempo (0,4s) é o mesmo tempo que ela demora para percorrer na horizontal A=x=50cm=0,5m com velocidade constante de valor Vo --- Vo=A/t=0,5/0,4 --- Vo=1,25m/s (velocidade com que ela abandona a mesa e perde o contato com a mola).

Conservação da energia mecânica --- com a mola comprimida de x --- Em1=kx2/2=100x2/2 --- quando abandona a mola com Vo --- Em2=mVo2/2=4.10-2.(1,25)2=4.10-2.1,5625/2 --- Em2=6,25.10-2/2 J --- Em1 = Em2 --- 100x2/2 = 6,25.10-2/2 --- x2=6,25.10-4 --- x=2,5.10-2m=2,5cm.

R- C

07- O físico e médico inglês Thomas Young (1773-18290), através da experiência descrita a seguir, demonstrou que a luz possuía natureza ondulatória, pois os fenômenos de difração e interferência descritos nessa experiência, são de características exclusivamente ondulatórias.

Ele fez um pincel de luz monocromática (uma só cor) incidir sobre uma tela opaca (obstáculo) A, com uma estreita fenda So. A luz que atinge essa fenda se espalha sofrendo difração.  Atrás da primeira tela, ele colocou outra tela opaca B, com duas fendas muito estreitas e convenientemente próximas (S1 e S2), sendo que cada uma delas funciona como uma fonte primária de ondas exatamente iguais (mesma freqüência, mesmo comprimento de onda, mesma velocidade e em fase), ou seja, ondas

coerentes, que é condição necessária para que ocorra a interferência.

Em seguida, a uma distância D do obstáculo B ele colocou  um anteparo (alvo, película fotográfica) C, de tal modo que a separação d entre as fendas S1 e S2 é muito menor que a distância  entre o obstáculo B e a tela C.

Então ele observou na tela C uma figura de interferência formada por franjas brilhantes coloridas (interferência construtiva) alternadas por franjas escuras (interferência destrutiva). . O padrão de faixas de faixas de luz projetado na tela é chamado franjas de interferência.

R- E

08- Carnot demonstrou que, teoricamente, existe uma seqüência específica de transformações na qual a máquina térmica obtém o máximo de rendimento. O ciclo no qual isso ocorre é denominado ciclo de Carnot e a máquina que opera segundo esse ciclo é chamada máquina de Carnot. Por ser ideal e imaginária, a máquina proposta por Carnot não contraria a segunda lei da Termodinâmica.

 A seqüência do ciclo de Carnot cuja máquina térmica que o realiza é denominada máquina de Carnot:

 

 R- B

09- Como, quando ligadas em paralelo a tensão é a mesma e como elas brilharam normalmente elas terão valores nominais:

1- 9W-3V e 2- 18W-3V.

Resistência de cada uma --- P1=U2/R1 --- 9=9/R1 --- R1=1Ω --- P2=U2/R2 --- 18=9/R2 --- R2=0,5Ω

Quando associadas em série de resistência equivalente Req= 1 + 0,5=1,5 Ω e submetidas à mesma tensão U=3V, serão percorridas pela mesma corrente elétrica de valor --- Req=U/i --- 1,5=3/i ---

i=2 A

R- D


Exercícios