ENEM-016

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 contou com mais de 8,2 milhões de inscritos em 2016.

A nota do Enem pode ser utilizada como acesso ao ensino superior em universidades brasileiras que aderiram ao Enem como forma única ouparcial 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.

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Dois veículos que trafegam com velocidade constante em uma estrada, na mesma direção e sentido,devem manter entre si uma distância mínima.

Isso porque o movimento de um veículo, até que ele pare totalmente, ocorre em duas etapas, a partir do momento em que o motorista detecta um problema que exige uma freada brusca.

A primeira etapa é associada à distância que o veículo percorre entre o intervalo de tempo dadetecção do problema e o acionamento dos freios.

Já a segunda se relaciona com a distância que o automóvel percorre enquanto os freios agem comdesaceleração constante.

Considerando a situação descrita, qual esboço gráfico representa a velocidade do automóvel em relação à distância percorrida até parar totalmente?

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Durante a primeira fase do projeto de uma usina de geração de energia elétrica, os engenheiros da equipe de avaliação de impactos ambientais procuram saber se esse projeto está de acordo com as normas ambientais.

A nova planta estará localizada a beira de um rio, cuja temperatura média da água é de 25°C, e usará a sua água somente para refrigeração.

0projeto pretende que a usina opere com 1,0 MW de potência elétrica e, em razão de restriçõestécnicas, o dobro dessa potência será dissipada por seu sistema de arrefecimento, na forma de calor.

Para atender a resolução número 430, de 13 de maio de 2011, do Conselho Nacional do MeioAmbiente, com uma ampla margem de segurança, os engenheiros determinaram que a água sópoderá ser devolvida ao rio com um aumento de temperatura de, no máximo, 3°C em relação àtemperatura da água do rio captada pelo sistema de arrefecimento.

Considere o calor específico da água igual a 4kJ/(kg°C).

Para atender essa determinação, o valor mínimo do fluxo de água, em kg/s, para a refrigeração da usina deve ser mais próximo de

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A Figura 1 apresenta o gráfico da intensidade, em decibéis (dB), da onda sonora emitida por um alto-falante,que está em repouso, e medida por um micro fone em função da frequência da onda para diferentes distâncias: 3 mm, 25 mm, 51 mm e 60 mm.

A Figura 2 apresenta um diagrama com a indicação das diversas faixas do espectro de frequência sonora para o modelo de alto-falante utilizado neste experimento.

Relacionando as informações presentes nas figuras 1 e 2, como a intensidade sonora percebida é afetada pelo aumento da distância do microfone ao alto-falante?

a)Aumenta na faixa das frequências médias.

b)Diminui na faixa das frequências agudas.

c)Diminui na faixa das frequências graves.

d)Aumenta na faixa das frequências médias altas.

e)Aumenta na faixa das frequências médias baixas.

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a) Intensidade diminuída, o tempo de retorno aumentado e a frequência percebida diminuída. 

b) Intensidade aumentada, o tempo de retorno diminuído e a frequência percebida diminuída. 

c) Intensidade diminuída, o tempo de retorno diminuído e a frequência percebida aumentada. 

d) Intensidade diminuída, o tempo de retorno aumentado e a frequência percebida aumentada. 

e) Intensidade aumentada, o tempo de retorno aumentado e a frequência percebida aumentada.

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Por apresentar significativa resistividade elétrica, o grafite pode ser utilizado para simular resistoreselétricos em circuitos desenhados no papel, com o uso de lápis e lapiseiras.

Dependendo da espessura e do comprimento das linhas desenhadas, é possível determinar a resistência elétrica de cada traçado produzido.

No esquema foram utilizados três tipos de lápis diferentes (2H, HB e 6B) para efetuar três traçados

distintos.

Munida dessas informações, um estudante pegou uma folha depapel e fez o desenho de um sorvetede casquinha utilizando-se desses traçados.

Os valores encontrados nesse experimento, para as resistências elétricas (R), medidas com o auxílio de um ohmímetro ligado nas extremidades das resistências, são mostrados na figura.

Verificou-se que os resistores obedeciam a Lei de Ohm.

Na sequência, conectou o ohmímetro nos terminais A e B do desenho e, em seguida, conectou-o nos terminais B e C, anotando as leituras R_AB e R_BC, respectivamente.

Ao estabelecer a razão R_AB/R_BCqual resultado o estudante obteve?

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A magnetohipertermia é um procedimento terapêutico que se baseia na elevação da temperatura das célulasde uma região específica do corpo que estejam afetadas por um tumor.

Nesse tipo de tratamento,nanopartículas magnéticas são fagocitadas pelas células tumorais, e um campomagnético alternado externo é utilizado para promover a agitação das nanopartículas e consequenteaquecimento da célula.

A elevação de temperatura descrita ocorre porque

a) o campo magnético gerado pela oscilação das nanopartículas é absorvido pelo tumor.

b) o campo magnético alternado faz as nanopartículas girarem, transferindo calor por atrito.

c) as nanopartículas interagem magneticamente com as células do corpo, transferindo calor.

d) o campo magnético alternado fornece calor para as nanopartículas que o transfere às células do corpo.

e) as nanopartículas são aceleradas em um único sentido em razão da interação com o campo magnético, fazendo-as colidir com as células e transferir calor.

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O trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de física para analisar movimentos em que corpos de prova (carrinhos) podem se mover com atrito desprezível.

A figura ilustra um trilho horizontal com dois carrinhos (1 e 2) em que se realiza um experimento para obter a massa do carrinho 2.

No instante em que o carrinho1, de massa 150,0 g,passa a se mover com velocidade escalar constante, o carrinho 2 está em repouso.

No momento em que o carrinho 1 se choca com o carrinho 2,ambos passam a se movimentar juntos com velocidade escalar constante.

Os sensores eletrônicos distribuídos ao longo do trilho determinam as posições e registram os instantes associados à passagem de cada carrinho, gerando os dados do quadro.

Com base nos dados experimentais, o valor da massa do carrinho 2 é igual a

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Uma invenção que significou um grande avanço tecnológico na Antiguidade, a polia composta ou a associação de polias, é atribuída a Arquimedes (287 a.C. a 212 a.C.).

O aparato consiste em associar uma serie de polias moveis a uma polia fixa.

A figura exemplifica um arranjo possível para esse aparato.

É relatado que Arquimedes teria demonstrado para o rei Hierãoum outro arranjo desse aparato,movendo sozinho, sobre areias da praia, um navio repleto de passageiros e cargas, algo que seria impossível sem a participação de muitos homens.

Suponha que a massa do navio era de 3000 kg, que o coeficiente de atrito estático entre navio e aareia era 0,8 e que Arquimedes tenha puxado o navio com uma força , paralela à direção do movimento e de modulo igual a 400 N.

Considere os fios e as polias ideias, a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e que a superfície da

Praia é perfeitamente horizontal.

O número mínimo de polias móveis usadas,nessa situação, por Arquimedes foi

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A invenção e o acoplamento entre engrenagens revolucionaram a ciência na época e propiciaram a invenção de várias tecnologias, como os relógios.

Ao construir um pequeno cronômetro, um relojoeiro usa o sistema de engrenagens mostrado.

De acordo com afigura, um motor é ligado ao eixo e movimenta as engrenagens fazendo o ponteiro girar.

A frequência do motor é de 18 rpm, e o número de dentes das engrenagens está apresentado no quadro acima.

A frequência de giro do ponteiro, em rpm, é

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Um experimento para comprovar a natureza ondulatória da radiação de micro-ondas foi realizado da seguinte forma:anotou-se a frequência de operação de um forno de micro-ondas e,em seguida, retirou-se sua plataforma giratória.

No seu lugar, colocou-se uma travessa refratária com uma camada grossa de manteiga.

Depois disso, o forno foi ligado por alguns segundos. Ao se retirar a travessa refratária do forno,observou-se que havia três pontos de manteiga derretida alinhados sobre toda a travessa.

Parte da onda estacionaria gerada no interior do forno é ilustrada na figura.

De acordo com a figura, que posições correspondem a dois pontos consecutivos da manteiga derretida?

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Num experimento, um professor deixa duas bandejas de mesma massa, uma de plástico e outra de alumínio, sobre a mesa do laboratório.

Após algumas horas, ele pede aos alunos que avaliem a temperatura das duas bandejas, usando para isso o tato.

Seus alunos afirmam, categoricamente, que a bandeja de alumínio encontra-se numa temperatura mais baixa.

Intrigado, ele propõe uma segunda atividade, em que coloca um cubo de gelo sobre cada uma das bandejas, que estão em equilíbrio térmico com o ambiente, e os questiona em qual delas a taxa de derretimento do gelo será maior. 

O aluno que responder corretamente ao questionamento do professor dirá que o derretimento ocorrerá

a) mais rapidamente na bandeja de alumínio, pois ela tem maior condutividade térmica do que a de plástico.

b) mais rapidamente na bandeja de plástico, pois ela tem inicialmente uma temperatura mais alta que a de alumínio.

c) mais rapidamente na bandeja de plástico, pois ela tem maior capacidade térmica do que a de alumínio.

d) mais rapidamente na de alumínio, pois ela tem calor específico menor que a de plástico.

e) com a mesma rapidez nas duas bandejas, pois apresentarão a mesma variação de temperatura.

Resolução:

Resolução comentada das questões de Física do ENEM - 2016

01-

Efeito Doppler

Refere-se à variação da freqüência notada por um observador quando a distância entre ele e umafonte de ondas está aumentando ou diminuindo.

Na aproximação entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte maisagudo (maior freqüência, recebe maior número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados.

Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será menor que ocomprimento da onda emitido pela fonte (observador O₁ das figuras abaixo).

No afastamento entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais grave (menor freqüência, recebe menor número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados.

Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será maior que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O₂ das figuras acima).

Observe que o motorista da ambulância não percebe nenhuma alteração no som emitido pela sirene, pois eles se movem juntos.

R- D

02- Trata-se de uma associação de resistores (lâmpadas) associados em paraleloe, cujas características são fornecidas a seguir:

Características da associação paralelo

   Os resistores são associados pelos seus terminais, ou seja, todos saem de um mesmo ponto e todos chegam a um mesmo ponto.

 A diferença de potencial (tensão) U de toda a associação (entre A e B) é a mesmapara todos os resistores

  A corrente total i é a soma das correntes parciais,ou seja, i = i₁ + i₂ + i₃.

No caso do exercício:

Observe que a intensidade de corrente i_A(corrente total) que sai do pólo positivo da bateria deve ser a mesma que i_E que chega ao pólo negativo da mesma bateria.

Como, pelo enunciado, as lâmpadas são idênticas elas possuem a mesma resistência e, consequentemente são percorridas pela mesma corrente elétrica, ou seja, i_C = i_D.

R- A

03- Durante a primeira etapa entre a detecção do problema pelo motorista e o acionamento do freio, a velocidade do veículo permanece constante com ele em movimento uniforme (MU) e o gráfico é uma reta horizontal paralela ao eixo da distância.

Durante a segunda etapa ,após o acionamento do freio, o veículo sofre desaceleração constante, e realiza um movimento uniformemente variado(retardado, pois está freando).

Como a velocidade V está variando em função da distância d a equação utilizada é a equação de Torricelli (V² = V_o²+ 2.(-a).d, sendo a aceleração negativa pois está freando) e, assim, você pode concluir que o gráfico da velocidade em função da distância é um arco de parábola com a intensidade da velocidade diminuindo.

R- E

04-

Cálculo da potência teórica (P_t) de cada usina (unidade geradora) que leva em conta a altura (h) da massa m de água represada pela barragem, a gravidade local (g = 10 m/s²) e a densidade da água (d_a= 1 000 kg/m³) P_t = W (energia potencial gravitacional armazenada pela massa m de água na

Sendo a vazão nominal da água de Z = 690 m³/s = Volume/intervalo de tempo (1 s) Z = V/∆t

690 = V/1 V = 690 m³ (volume de água que cai em cada 1s).

d_água = 1000 = m =69.10⁴ kg (massa de água).

Energia potencial gravitacional liberada por m = 69.10⁴ kg de água numa altura de h = 118,4 m num local onde g = 10 m/s² W = m.g.h= 69.10⁴.10.118,4 = 8169,6.10⁵ = 816,96.10⁶ J.

Potência teórica (P_t) de cada usina (unidade geradora) P_t = =P_t =816,96.10⁶ W

Pt = 816,96 MW (potência teórica).

Potência não aproveitada em cada unidade geradora de Itaipu = potência teórica – potência instalada

P_perdida= 816,96MW - 700MW P_perdida = 116,96 MW 
R - C

05-A potência dissipada (P_d) na forma de calor (Q) pelo sistema de refrigeração da usina deve ser o dobro da potência de operação da usina que é de 1 MW, ou seja deve ser P_d = 2x1 MW = 2.10⁶ W.

Essa quantidade de calor dissipada pela massa m de água de calor específico c_água = 4 kJ/(kg^oC) =

4.10³ J/(kg^oC) não pode ultrapassar uma variação de temperatura de ∆θ = 3 ^oC e é fornecida pela equação fundamental da calorimetria Q = m.c.∆θ= m.4.10³.3 Q = 12.10³m.

P_d = 2.10⁶ = 12.10³. = 2.10⁶/12.10³ = 0,1666.10³ kg/1s 167 kg/s (valor mínimo do fluxo de água para a refrigeração da usina)
R- C

06- Observe na figura 1 que, quando as distâncias do auto falante ao microfone estão aumentando de 3 mm até 60 mm a intensidade da onda sonora em decibéis (dB) está diminuindo e, durante essa diminuição a freqüência (eixo horizontal) está aumentando de aproximadamente 50 Hz até 250 Hz.

Na figura 2 você observa que essa diminuição dos decibéis ocorre na faixa das freqüências graves.

R- C

07-

Intensidade como a mariposa se afasta do morcego em repouso aintensidade (característica do som que nos permite distinguir um som forte de um som fraco e está relacionada com a energia transportada pela onda que, quanto mais perto da fonte mais forte será o som e mais afastado da fonte, mais fraco),dos ecos, recebidos pelo morcego, diminui.
Exemplo o som emitido, por exemplo, por uma britadeira,  será mais forte para uma pessoa

perto da mesma e mais fraco para uma pessoa afastada da mesma.

Intervalo de tempoo intervalo de tempo de retorno dos ecos aumenta em virtude das distâncias  cada vez maiores que as ondas devem percorrer.

Frequência Efeito Doppler Refere-se à variação da frequência notada por um observador quando a distância entre ele e uma fonte de ondas está aumentando ou diminuindo.

Na aproximação entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais agudo (maior freqüência, recebe maior número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados.

Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será menor que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O1 das figuras abaixo).

No afastamento entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais grave (menor frequência, recebe menor número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados.

No caso do exercício, como a mariposa se afasta do morcego, conforme o efeito Doppler, a frequência dos ecos recebidos pelo morcego é menor que a frequência dos ultrassons emitidos. 
R- A

08-

Com o ohmímetro conectado entre Ae Bvocê deve calcular a resistência do resistor equivalente R_ABentre esses dois pontos.

Assim, o circuito ficará conforme a figura (1), onde os dois resistores de 10 kΩ estão em sériepodendo ser substituidos por um único resistor de (10 kΩ + 10 kΩ) = 20 kΩ.

Com o ohmímetro conectado entre B e C você deve calcular a resistência do resistor equivalente R_BCentre esses dois pontos.

Observe na sequência abaixo o cálculo da resistência entre B e C, R_BC.

09- As nanopartículas magnéticas são sistemas formados por minúsculos imãs microscópicos da ordem denamômetros (10^-9 m).

Na magnetohipertermia elas são injetadas somente sobre o tumor sendo fagocitadas (englobadas) pelas células tumorais e submetidas a um campo magnético variável (de freqüênciade oscilação aproximada de 10⁵ Hz).

Esse campo magnético alternado faz com que as nanopartículas girem, aproximadamente 10⁵ vezes por segundo, se orientando sempre no sentido do campo magnético variável.

Nesse movimento de rotação as nanopartículas no interior do tumor, chocam com as células tumorais e, devido ao atrito com as mesmas, provocam um aumento de energia sob forma de calor.

R- B

10-Cálculo das velocidades dos carrinhos 1 e 2 de massas m₁ = 150 g e m₂ pedida,antes do choque, registrados nos instantes O e 1 s fornecidos no quadro:

Após o choque, pelo enunciado eles se movem unidos (choque inelástico) com massa (M = 150 +m₂), com a mesma velocidade V’ fornecida no quadro nos instantes 8s e 11 s:

Aplicando o teorema da conservação da quantidade de movimento:

Quantidade de movimento do sistema antes do choqueQ_sa = m₁.V₁ + m₂.V₂ = 150.15 + m₂.0

Q_sa = 2250 + 0Q_sa = 2250 g.cm/s.

Quantidade de movimento do sistema depois do choqueQ_sd = M.V’ = (150 + m₂).5 = 750 + 5m₂Q_sd = 750 + 5m₂.

Q_sa = Q_sd2250 = 750 + 5m₂ m₂ = 1500/5 m₂ = 300 g.

R- C

11- Cálculo da intensidadeda forçanecessária para deixar o navio na iminência do escorregamento que deve ser maior que o módulo da força de atrito estático máxima

No caso do exercício, sendo a praia horizontal N = PF_ate = _e.N = _e.P = _e.mg = 0,8x3000x10

F_ate = 24000 N.

A intensidade da força de tração que puxa o navio tem que ser maior que 24000 N T > 24000 N.

Analise a teoria abaixo com uma polia fixa e várias polias móveis (talha exponencial):

12-A destilação por arraste de vapor é um método de separação de misturas que utiliza o vapor de água para volatilizar substâncias presentes em uma planta.

Quando o vapor penetra na sauna, passa antes pelas folhas de capim-cidreira e de eucalipto,

Extraindo delas por arraste as substâncias responsáveis pela aromatização do ambiente.

R- C

13-A seguir, um breve resumo teórico:

Acoplamento de polias e engrenagens

Como todos os dentes de cada engrenagem se encaixam perfeitamente, os raios das mesmas são diretamente proporcionais ao número de dentesR_A= 24; R_B = 72; R_C= 36 e R_D = 108.

Observe nafigura que a engrenagem A está presa ao motor de freqüência 18 rpm, então f_A = 18 rpm.

Engrenagens A e Bf_A.R_A = f_B.R_B 18.24 = f_B.72 f_B = 432/72 f_B = 6 rpm (freqüência da engrenagem B).

14 -

Breve teoria:

No caso do exercício a manteiga derreterá nas regiões de interferência construtiva que corresponde à máxima vibração ou variação de amplitude (ventres ou fusos).

Assim, a manteiga derrete nos pontos I, III e V.

Assim, os pontos consecutivos serão ou I e III ou III e V.

R- A

15- Resolução:

Quando a temperatura ambiente de uma sala está, por exemplo, a 28^oC, e você (temperatura de 36,5 ^oC) coloca uma mão na maçaneta de uma porta e a outra na madeira da mesma, a maçaneta lhe parece mais fria que o metal apesar dos dois estarem a mesma temperatura, porque o metal é melhor condutor de calor, retirando mais calor de seu corpo que a madeira.

O contrário ocorreria se você estivesse numa sauna cujo ambiente, por exemplo, está a 42^oC, o metal lhe parecerá mais quente pois, agora ele lhe fornece mais calor que a madeira pois é melhor condutor térmico.

No caso do exercício, o alumínio (metálico) é melhor condutor térmico (possui maior condutividade térmica) que o plástico retirando mais calor das mãos dos alunos que o plástico.

Da mesma maneira, o derretimento do gelo ocorrerá mais rapidamente na bandeja de alumínio, pois ela é  melhor condutora de calor, isto é, a bandeja de alumínio tem uma maior condutividade térmica que a de plástico.
R - A