ENEM-015

O Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) é uma prova criada em 1998 pelo Ministério da Educação do Brasil (MEC) que é utilizada como ferramenta para avaliar a qualidade geral do ensino médio no país. Posteriormente, o exame começou a ser utilizado como exame de acesso ao ensino superior em universidades públicas brasileiras através do SiSU (Sistema de Seleção Unificada). O Enem é o maior exame do Brasil, que conta com mais de 3,2 milhões de inscritos.

A nota do Enem pode ser utilizada como acesso ao ensino superior em universidades brasileiras que aderiram ao Enem como forma única ou parcial de seleção. Cada universidade tem autonomia para aderir ao novo Enem conforme julgue melhor. Nos mesmos moldes do Prouni, o Sistema de Seleção Unificada (SiSU) é totalmente online e permitirá ao estudante escolher cursos e vagas entre as instituições de ensino superior participantes que utilizarão o Enem como unica forma de ingresso.

A nota também é utilizada por pessoas com interesse em ganhar pontos para o Programa Universidade para Todos (Prouni).

A participação na prova serve como certificação de conclusão do ensino médio para pessoas maiores de 18 anos de idade.

01-(ENEM-MEC-015)

Uma pessoa abre sua geladeira, verifica o que há dentro e depois fecha a porta dessa geladeira.

Em seguida, ela tenta abrir a geladeira novamente, mas só consegue fazer isso depois de exercer uma força mais intensa do que a habitual.

A dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o (a)
a) volume de ar dentro da geladeira diminuiu.
b) motor da geladeira está funcionando com potência máxima.
c) força exercida pelo ímã fixado na porta da geladeira aumenta.
d) pressão no interior da geladeira está abaixo da pressão externa.
e) temperatura no interior da geladeira é inferior ao valor existente antes de ela ser aberta.

02-(ENEM-MEC-015)

Uma análise criteriosa do desempenho de UsainBoltna quebra do recorde mundial dos 100 metros rasos mostrou que, apesar de ser o último dos corredores a reagir ao tiro e

iniciar a corrida, seus primeiros 30 metros foram os mais velozes já feitos em um recorde mundial, cruzando essa marca em 3,78 segundos.

Até se colocar com o corpo reto, foram 13 passadas, mostrando sua potência durante a aceleração, o momento mais importante da corrida.

Ao final desse percurso, Bolt havia atingido a velocidade máxima de 12 m/s.
Disponível em: http://esporte.uol.com.br
Supondo que a massa desse corredor seja igual a 90 kg, o trabalho total realizado nas 13 primeiras passadas é mais próximo de
a) 5,4 × 10² J.  b) 6,5 × 10³ J.  c) 8,6 × 10³ J.  d) 1,3 × 10⁴ J.  e) 3,2 × 10⁴ J.

03-(ENEM-MEC-2015)

Entre os anos de 1028 e 1038, Alhazen (lbn al-Haytham:965-1040 d.C.)

 

04.(ENEM-MEC-015)

Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz, um pedaço de madeira triangular e uma barra de ferro cilíndrica e homogênea.

Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando esses objetos.

Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a em oito partes iguais, e em seguidaapoiaram-na sobre a base triangular, com o saco de arroz pendurado em uma de suas extremidades, até atingir a situação de equilíbrio.

Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos?

05-(ENEM-MEC-015)

Será que uma miragem ajudou a afundar o Titanic? O fenômeno óptico conhecido como Fata Morgana pode fazer com que uma falsa parede de água apareça sobre o horizonte molhado.

Quando as condições são favoráveis, a luz refletida pela água fria pode ser desviada por uma camada incomum de ar quente acima, chegando até o observador, vinda de muitos ângulos diferentes. De acordo com estudos de pesquisadores da Universidade de San Diego, uma Fata Morgana pode ter obscurecido os icebergs da visão da tripulação que estava a bordo do Titanic. Dessa forma, a certa distância, o horizonte verdadeiro fica encoberto por uma névoa escurecida, que se parece muito com águas calmas no escuro.
Disponível em: http://apod.nasa.gov. Acesso em: 6 set. 2012 (adaptado).
O fenômeno ótico que, segundo os pesquisadores, provoca a Fata Morgana é a

06-(ENEM-MEC-015)

As altas temperaturas de combustão e o atrito entre suas peças móveis são alguns dos fatores que provocam o aquecimento dos motores à combustão interna.

Para evitar o superaquecimento e consequentes danos a esses motores, foram desenvolvidos os atuais sistemas de refrigeração, em que um fluido arrefecedor com propriedades especiais circula pelo interior do motor, absorvendo o calor que, ao passar pelo radiador, é transferido para a atmosfera.
Qual propriedade o fluido arrefecedor deve possuir para cumprir seu objetivo com maior eficiência?
a) Alto calor específico.
b) Alto calor latente de fusão.
c) Baixa condutividade térmica.
d) Baixa temperatura de ebulição.
e) Alto coeficiente de dilatação térmica.

07-(ENEM-MEC-015)

08-(ENEM-MEC-015)

Para obter a posição de um telefone celular, a polícia baseia-se em informações do tempo de resposta do aparelho em relação às torres de celular da região de onde se originou a ligação.

Em uma região, um aparelho está na área de cobertura de cinco torres, conforme o esquema.

Considerando que as torres e o celular são puntiformes e que estão sob o mesmo plano, qual o número mínimo de torres necessárias para se localizar a posição do telefone celular que originou a ligação?

a) Uma

b) Duas

c) três

d) Quatro

e) Cinco

09-(ENEM-MEC-015)

Um carro solar é um veículo que utiliza apenas a energia solar para a sua locomoção.

Tipicamente, o carro contém um painel fotovoltaico que converte a energia do Sol em energia elétrica que, por sua vez, alimenta um motor elétrico.

A imagem mostra o carro solar TokaiChallenger, desenvolvido na Universidade de Tokai, no Japão, e que venceu o World Solar Challenge de 2009, uma corrida internacional de carros solares, tendo atingido uma velocidade média acima de 100 km/h.

Considere uma região plana onde a insolação (energia solar por unidade de tempo e de área que chega à superfície da Terra) seja de 1 000 W/m², que o carro solar possua massa de 200 kg e seja construído de forma que o painel fotovoltaico em seu topo tenha uma área de 9,0 m² e rendimento de 30%.
Desprezando as forças de resistência do ar, o tempo que esse carro solar levaria, a partir do repouso, para atingir a velocidade de 108 km/h é um valor mais próximo de

10-(ENEM-MEC-015)

Um garoto foi à loja comprar um estilingue e encontrou dois modelos: um com borracha mais “dura” e outro com borracha mais “mole”.

O garoto concluiu que o mais adequado seria o que proporcionasse maior alcance horizontal, D, para as mesmas condições de arremesso, quando submetidos à mesma força aplicada.

Sabe-se que a constante elástica k_d (do estilingue mais “duro”) é o dobro da constante elástica k_m (do estilingue mais “mole”).
A razão entre os alcances, referentes aos estilingues com borrachas “dura” e “mole”, respectivamente, é igual a
a) 1/4.    

b) 1/2.    

c) 1.    

d) 2.    

e) 4.

11-(ENEM-MEC-015)

12-(ENEM-MEC-015)

Uma garrafa térmica tem como função evitar a troca de calor entre o líquido nela contido e o ambiente, mantendo a temperatura de seu conteúdo constante.

Uma forma de orientar os consumidores na compra de uma garrafa térmica seria criar um selo de qualidade, como se faz atualmente para informar o consumo de energia de eletrodomésticos.

O selo identificaria cinco categorias e informaria a variação de temperatura do conteúdo da garrafa, depois de decorridas seis horas de seu fechamento, por meio de uma porcentagem do valor inicial

da temperatura de equilíbrio do líquido na garrafa.
O quadro apresenta as categorias e os intervalos de variação percentual da temperatura.

Para atribuir uma categoria a um modelo de garrafa térmica, são preparadas e misturadas, em uma garrafa, duas amostras de água, uma a 10°C e outra a 40°C, na proporção de um terço de água fria para dois terços de água quente.

A garrafa é fechada. Seis horas depois, abre-se a garrafa e mede-se a temperatura da água, obtendo-se 16°C.
Qual selo deveria ser posto na garrafa térmica testada?

13-(ENEM-MEC-015)

Considere:

velocidade da luz = 3,0 x 10⁸ m/s e 1 nm = 1,0 x 10^–9 m.

O filtro solar que a pessoa deve selecionar é o

a) V

b) IV

c) III

d) II

e) I

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 V_A para V_B, 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:

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

2^a  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:

P_arroz (peso do arroz) P_barrapeso 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:

M_barra = + P_barra.1x M_N = N.0 = 0 M_arroz = - P_arroz.3x.

Condição de equilíbrio de rotação a soma dos momentos de cada força, em relação ao ponto O, deve ser nula:
P_barra.1x + 0 - P_arroz.3x = 0  m_barra.g= 3.m_arroz.g m_arroz = 5,00 kg (veja desenho)
m_barra.g = m_arroz.g.3 m_barra = 3.5,00  m_barra = 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 V_A para V_B, 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 V_o = 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

K  —  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 V_o e o ângulo de lançamento α.

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

 ΔS =X=Vxt  X = V_ox.t    X= V_ox.(2Voy/g)    X=V_ocosα.(2V_osenα/g)    X=V_o².2senα.cosα/g  2senα.cosα = sen2α   X=V_o²sen2α/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 + …. + Q_N  = 0  ou m₁ .c₁ .(θe – θ₁ ) + m₂.c₂.( θe – θ₂) + m₃.c₃.( θe – θ₃) + … + m_N.c_N.( θe – θ_N) = 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 =  

λ_min = 3,0.10⁸/1,03.10¹⁵   λ_min ≅ 2,9.10^-7 m = 290 nm.
λ_máx = 3,0.10⁸/9,34.10¹⁴   λ_máx ≅ 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