Resolução comentada dos exercícios do ENEM-2015

Resolução comentada dos exercícios do ENEM-2015

01-
Você já deve ter notado como é difícil abrir a porta de uma geladeira ou freezer logo após tê-la fechado, sendo necessário aguardar alguns

segundos para abri-la novamente.

Isso ocorre porque, se a porta do freezer fica aberta por algum tempo, parte do ar de seu interior é substituído pelo ar mais quente do exterior.

Depois que você fecha a porta da geladeira, a temperatura interna do ar em seu interior irá diminuir e como se trata de uma transformação isovolumétrica (volume constante do interior da geladeira), a pressão também diminui (=constante, são diretamente proporcionais) fazendo com que apressão externa fique maior que a interna, dificultando a abertura da porta.

Mas, após alguns instantes, entra ar pelo sistema de vedação da geladeira, diminuindo a diferença entre as pressões externa e interna, facilitando, então, a abertura da porta.

R- D

02-
Veja a teoria sobre o Teorema da energia cinética:

Na figura abaixo, o carro de massa m tem a intensidade de sua velocidade variando de VA para VB, num intervalo de tempo ∆t:

Definição do Teorema da Energia Cinética: “O trabalho da resultante de todas as forças que agem sobre um corpo é igual à variação da energia cinética sofrida pelo corpo”

Assim, o trabalho da força resultante sobre o carro de massa m da figura acima no seu deslocamento

de A para B é fornecido por:

As expressões acima são válidas seja a força resultante conservativa ou não.

R- B

03- O globo ocular pode ser comparado a uma máquina fotográfica onde o cristalino seria a lente (ou sistema de lentes) convergente, aíris seria o diafragma da máquina fotográfica que abre ou fecha permitindo maior ou menor entrada de luz e aretina seria o filme ou sensor onde a imagem real, invertida, reversa e menor é formada.

No caso do exercício, a imagem do objeto real está sobre o tecido que corresponde à retina localizada no fundo do olho e que é constituída de células nervosas sensíveis à luz, que transmitem ao cérebro as sensações visuais.
R- B

04- Se você não domina a teoria, veja as informações a seguir:

Momento (ou torque) de uma força

O sinal do momento da força pode ser negativo ou positivo e, por convenção, vamos adotar osentido horário de rotação em torno de O como positivo e anti-horário como negativo.

Condições de equilíbrio de um corpo extenso

São duas as condições para que um corpo extenso rígido esteja em equilíbrio:

1a  Equilíbrio de translação    A resultante do sistema de forças deve ser nula.

2a  Equilíbrio de rotação    A soma algébrica dos momentos das forças que agem sobre o sistema, em relação à qualquer ponto (polo O),deve ser nula.

Resolvendo o sistema composto pelas duas equações acima você chega à resolução do exercício.

No caso do exercício, vamos colocar as forças que agem sobre a barra de intensidades:

Parroz (peso do arroz) Pbarrapeso da barra (no meio da barra, pois ela é homogênea) N (reação normal que o apoio aplica na barra)

Momento de cada força em relação ao polo 0:

Mbarra = + Pbarra.1x MN = N.0 = 0 Marroz = – Parroz.3x.


Condição
de equilíbrio de rotação a soma dos momentos de cada força, em relação ao ponto O, deve ser nula:
Pbarra.1x + 0 – Parroz.3x = 0  mbarra.g= 3.marroz.g marroz = 5,00 kg (veja desenho)
m
barra.g = marroz.g.3 mbarra = 3.5,00  mbarra = 15,00 kg.  
R- E

05- O ar “frio”, mais denso e mais refringente, fica na camada inferior.

À medida que a altura aumenta, o ar vai ficando mais quente, tornando-se menos denso e, portanto, menos refringente, afastando-se da normal e sofrendo os sucessivos desvios (refrações) apresentados na figura que, está fora de escala.  
Cada refração
é sempre acompanhada de reflexão que pode ou não ser reflexão total.

Assim, para um observador, a imagem do iceberg, pode aparecer acima da água, como se estivesse flutuando no ar e, onde estava o iceberg ele pode apenas enxergar água.

Os efeitos de Fata Morgana são miragens ditas superiores (vistas acima do horizonte), diferentes das miragens inferiores (vistas abaixo do horizonte), que são mais comuns e criam a ilusão de lagos de água distantes nos desertos ou em estradas molhadas com poças de água no asfalto muito quente.

Pode acontecer também que a imagem seja da própria superfície da água que também pode aparecer

logo acima da superfície do mar, criando a ilusão de uma “parede de água”.

Essa “parede” poderia ter obscurecido a presença do iceberg que se chocou com o Titanic da visão da tripulação, o que provocou o seu naufrágio.

Portanto esse fenômeno é resultado da refração e posteriormente da eventual reflexão total da luz. Mas o fenômeno predominante é a refração da luz.

R – B

06-

07-
O timbre é uma qualidade sonora que permite distinguir dois sons de mesma altura emesma intensidade (mesma nota musical), emitidos por instrumentos diferentes tocando a mesma nota musical ou acorde.

Assim, conseguimos distinguir se a mesma nota musical é emitida por um violão ou por um piano pelo timbre, pois ele difere nos dois instrumentos e nos fornece sensações sonoras diferentes, devido às diferentes composições de harmônicos gerados por cada instrumento. 

 R- D

08- Sendo R1 a distância do celular à primeira torre T1, o celular pode estar em qualquer ponto da circunferência de centro na primeira torre T1 e raio R1 (figura I).

Sendo R2 a distância do celular à segunda torre T2, o celular pode estar num dos dois pontos em que as circunferências se interceptam (figura II).

Sendo R3 a distância do celular à terceira torre T3, aintersecção das três circunferências de raios R1, R2 e R3 ocorre num único ponto onde deve se localizar o celular (figura III), conforme pedido no exercício.

R- C

  

09- Cálculo da potência P1 fornecida ao carro pelo painel fotovoltaico de 9 m2 de área por uma regra de três:

Veja a teoria sobre o Teorema da energia cinética:

Na figura abaixo, o carro de massa m tem a intensidade de sua velocidade variando de VA para VB, num intervalo de tempo ∆t:

Definição do Teorema da Energia Cinética: “O trabalho da resultante de todas as forças que agem sobre um corpo é igual à variação da energia cinética sofrida pelo corpo”

Assim, o trabalho da força resultante sobre o carro de massa m da figura acima no seu deslocamento

de A para B é fornecido por:

As expressões acima são válidas seja a força resultante conservativa ou não.

No caso do exercício m = 200 kg Vo = 0 (partiu do repouso) V == 30 m/s

10-

Lei de Hooke

F  —  intensidade da força externa deformadora (que comprime ou distende a mola)

Fe  —  intensidade da força elástica que tende a fazer com que a mola retorne à posição normal

x —  deformação da mola em relação à posição normal

 —  constante elástica da mola medida no SI em N/m, que é característica de cada elástico ou mola e que depende do material de que a mesma é feita, do número de espiras, das dimensões, etc.

Hooke determinou experimentalmente que “em regime de deformação elástica, a intensidade da força elástica Fe é diretamente proporcional à deformação x”, ou seja,

Observação: O enunciado não mencionou se o lançamento é horizontal ou oblíquo. Se você considerar o lançamento como horizontal, nenhuma alternativa satisfaz. Então vamos considerá-lo como lançamento oblíquo.

Relação entre o alcance D, a velocidade inicial Vo e o ângulo de lançamento α.

Velocidade vertical da bola no ponto de lançamento Voy e no ponto de chegada –Voy     Vy = Voy  – gt   Voy = Voy – gt   2 Voy = gt  t=2.Voy/g    nesse tempo a bola percorre a distância

 ΔS =X=Vxt  X = Vox.t    X= Vox.(2Voy/g)    X=Vocosα.(2Vosenα/g)    X=Vo2.2senα.cosα/g  2senα.cosα = sen2α   X=Vo2sen2α/g  (I)  equação do alcance horizontal.

Para a mesma intensidade de força F e mesmas condições de lança mento de projéteis de mesma massa, temos:

R- B

11- Para que as tomadas, como pede o enunciado estejam submetidas à mesma diferença de potencial (ddp), tensão ou voltagem U, essas duas tomadas devem estar ligadas em paralelo já que nesse tipo de associação a tensão é a mesma que a tensão nominal da rede elétrica (U).

Mas, o interruptor deve estar ligado em série com a lâmpada e, quando fechado ele acende a lâmpada que fica em paralelo com as tomadas e, portanto, submetida à tensão nominal (U) da rede que as tomadas.

Desligando o interruptor, desliga-se a lâmpada, sem alterar a ligação paralelo das tomadas com a rede, que continuam sujeitas à mesma ddp nominal U, da rede.

R- E

12-

Princípio das trocas de calor

Colocando vários corpos a diferentes temperaturas no interior de um recipiente adiabático, haverá trocas de calor entre eles, até atingirem o equilíbrio térmico.

Assim, como o recipiente é adiabático, a quantidade de calor cedida pelos corpos mais quentes éigual à quantidade de calor recebida pelos mais frios.

Princípio da Conservação da energia

A teoria acima é válida para mais de um corpo e, como a quantidade de calor recebida é positiva e a cedida é negativa, tem-se que    Q1 + Q2 + Q3 + …. + QN  = 0  ou m1 .c1 .(θe θ1 ) + m2.c2.( θe θ2) + m3.c3.( θe θ3) + … + mN.cN.( θe θN) = 0.

Enunciado desse princípio das trocas de calor:

Seis horas depois, abre-se a garrafa e mede-se a temperatura da água, obtendo-se θ = 16°C.

R- D

13- Cálculo dos comprimentos de onda das frequências extremas da faixa UV-B.
V = c = λ.f
  λ =  

λmin = 3,0.108/1,03.1015   λmin  2,9.10-7 m = 290 nm.
λ
máx = 3,0.108/9,34.1014   λmáx  3,2.10-7 m = 320 nm.

Entre 290 nm e 320 nm, o filtro que apresenta absorção máxima é o filtro solar IV.
R- B

 

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