Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

RESOLUÇÕES

 

01- Observe na figura abaixo onde a imagem do objeto, que está localizado entre o foco objeto e o centro óptico O da

lente, é obtida geometricamente traçando dois raios de luz notáveis  ---  observe também as características dessa imagem:

Natureza: Virtual (obtida no cruzamento dos prolongamentos dos raios luminosos).

Localização: Antes de fo

Tamanho e orientação: Maior que o objeto e direita em relação a ele.

Utilidade – Lupa (lente de aumento) e microscópios.

R- D.

02- Intervalo de tempo (∆tc) que o comboio, com velocidade de Vc=40km/h demora para chegar em A e percorrer ∆Sc=60km  ---  Vc=∆Sc/∆tc  ---  40=60/∆tc  ---  ∆tc=60/40=1,5h=1h30min  ---  como ele partiu às 8h, ele chegou em A às 9h30min  ---  intervalo de tempo (∆ta) que o avião, com velocidade de Vc=400km/h demora para chegar em A e percorrer ∆Sa=300km  ---  Vc=∆Sc/∆tc  ---  400=300/∆ta  ---  ∆ta=300/400=0,75h=45min  ---  para que ele chegue às 9h30min em A ele deve partir de C às 8h45min que, somados aos 45min fornece 9h30min  ---  R- C.

03-  Como as forças dissipativas são desprezíveis, a energia mecânica é sempre constante no MHS e vale Em= kA2/2  ou  Em=Ec + Ep  ou  Em=kx2/2 + m.v2/2  ---  Em=k.A2/2  ---  0,4=20.A2/2  ---  A2=8,8/20  ---  A=√(4.10-2)=2.10-1m  ---

A=0,2m  ---  R- B.

04- Tempo (∆t1) que demora para percorrer a primeira metade (d) com V1=24m/s  ---  V1=d/∆t1  ---  24=d/∆t1  ---  ∆t1=d/24  ---  tempo (∆t2) que demora para percorrer a segunda metade (d) com V2=8m/s  ---  V2=d/∆t2  ---  8=d/∆t2  ---  ∆t2=d/8  ---   Velocidade média total  ---  Vt=∆St/∆tt=2d/[(d/24) + (d/8)]  ---  Vt=2d/[(d + 3d)/24]=48d/4d  ---  Vt=12m/s  ---  R- A.         

05- Define-se capacidade térmica (C) ou capacidade calorífica de um corpo como sendo o produto da massa desse corpo pelo calor específico da substância de que ele é constituído, ou seja,  ---   C=m.c  ---  como Q=m.c.Δt  ---  Q=C.Δt  ---  ou Q=C/(t – to)

Se, por exemplo, a capacidade térmica de um corpo é C=40cal/oC, isto significa que, quando esse corpo receber ou ceder 40 calorias, sua temperatura aumentará ou diminuirá de 1 oC.

Observe na expressão C=Q/∆t que, de acordo com o enunciado, como Q e ∆t são os mesmos para os dois blocos eles devem possuir a mesma capacidade térmica  ---  R- D.

06- Cálculo do tempo que a granada demora para atingir a altura vertical de y=300m, após atingir a altura máxima (veja figura)  ---  Y=300m  ---  VoY=Vo.senα=100.0,8=80m/s  ---  Y = Yo + VoY.t – g.t2/2  ---  300 = 0 + 80t – 10.t2/2  ---

 

t2 – 16t + 5t2/2 = 0  ---  resolvendo você obtém  ---  t=6s e t=10s  ---  pelo enunciado você deve tomar o maior tempo (t=10s)  ---  na horizontal a granada percorre a distância D após 10s com velocidade constante VoX=Vo.cosα=100.0,6=

60m/s  ---  X=D=VoX.t=60.10=600m  ---  R- D.

07- Em todo gráfico Vxt o deslocamento (em trajetória reta) é numericamente igual à área compreendida entre os

instantes pedidos (veja áreas hachuradas na figura)  ---  ∆S1=A1=b.h/2=4.4/2=8m  ---   ∆S2=A2=b.h/2=4.(-4)/2=-8m  ---  ∆Stotal=

+8 – 8 = 0  ---  R- C.

08- Como não existem forças dissipativas a energia mecânica é constante  ---  no ponto fornecido  ---  EmA=EcA + EpA  ---  EmA=9 + 9=18J  ---  quando chega ao solo h=0 e sua energia potencial gravitacional é nula  ---  no solo  ---  Ems=mV2/2 + mgh=4.V2/2 + 4.10.0  ---  Ems=2V2  ---  EmA = Ems  ---  18=2V2  ---  V=3m/s  ---  R- C.

09- Forças que agem sobre o elevador  ---  intensidade da tração no cabo (T) e intensidade da força peso (P)  ---  segunda lei de Newton  ---  FR=m.a  ---  T – P=m.a  ---  T – m.g = m.a  ---  T=1500.10 + 1500.3  ---  T=19 500N  ---  

R- E. 

10- W=F.d.cos60o=25.20.0,5  ---  W=250J  ---  P=W/∆T=250/5  ---  P=50W  ---  R- B.

11- Utilizando a conservação da quantidade de movimento antes e depois do disparo  ---  antes  ---  Qa=mprojétil.Vprojétil + mcanhão.Vcanhão==0 + 0=0  ---  depois  ---  Qd=mprojétil.Vprojétil + mcanhão.Vcanhão== 3.800 + 600.Vcanhão  ---  Qa = Qd  --- 

0 = 2400 + 600.Vcasnhão  ---  Vcanhão = - 4m/s (sinal negativo, retornando)  ---  R- B.  

12- Como só foi fornecida a intensidade dessas duas forças e nada afirmado sobre sua direção e sentido, elas podem ser

quaisquer  ---  variam até atingirem um valor máximo que ocorre quando elas tiverem mesma direção e mesmo sentido e, nesse caso, a força resultante por elas fornecida tem intensidade  ---  FR=4 + 6=10N  ---  segunda lei de Newton  ---  FR=m.a  ---  10 = 4.a  ---  a=2,5m/s2  ---  R- E.

13- Como esses resistores tem intensidades diferentes e são percorridos pela mesma corrente elétrica, eles estão

associados em série  ---  resistência equivalente  ---  Req=4 + 2=6Ω  ---  Req=U/i  ---  6 = 12/i  ---  i=2 A  ---  R- D.

14- Se você não domina essa teoria, leia atentamente as informações a seguir:

Carga elétrica q lançada com velocidade  lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme   ---  observe que, neste caso o ângulo entre  é 90o e que sen90o=1  ---  na figura abaixo uma carga positiva q penetra com velocidade no ponto A numa região em que existe um campo magnético uniforme  penetrando na folha. Observe que são perpendiculares e, como a velocidade  é sempre tangente à trajetória em cada ponto, a força magnética , obtida pela regra da mão esquerda e indicada na figura é sempre dirigida para o

centro de uma circunferência de raio R. Assim, a carga q realizará um movimento circular uniforme com velocidade de intensidade constante .

A expressão matemática dessa força magnética 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 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.

Dados do exercício  ---  B=0,4T  ---  m/q=10-8kg/C  ---  R=10mm10.10-3m=10-2m  ---  da teoria acima  ---  R=mV/q.B  ---  R.B/V=m/q  ---  10-2.4.10-1/V = 10-8  ---  V=4.10-3/10-8  ---  V=4.105 m/s  ---  R- A.

15- Ocorre à pressão constante. A variação de temperatura (ΔT) provoca uma variação de energia interna (ΔU) do

sistema e a variação de volume (ΔV) produz trabalho. Parte do calor (Q) recebido pelo sistema é armazenada sob forma de energia interna e parte é transformada em trabalho, de modo que ΔU=Q – W.

Cálculo do trabalho realizado pelo ambiente sobre o gás  ---  W=P.∆V=4.103.(-2.10-1)  ---  W= - 8.102 J (negativo, volume diminui)  ---  Q= - 1,8.103 J (negativo, perde calor)  ---   ΔU=Q – W= - 1,8.103 – ( - 8.102)  ---  ΔU= - 1,8.103 + 0,8.103  ---  ΔU= - 1,0.103 J negativo, a temperatura diminui)  ---  R- D.

16- Veja a teoria a seguir:

É um modelo teórico. É um gás que obedece às equações p·V/T = k e p·V = n·R·T  ---  o modelo adotado para um gás ideal compreende a Teoria Cinética Molecular dos Gases, cujos aspectos fundamentais são:

* A pressão do gás é exercida igualmente em todos os pontos do recipiente;

* Os choques entre as moléculas são elásticos;

* As moléculas de um gás são pontos materiais, ou seja, possuem massa, mas apresentam um volume praticamente nulo;

* Em um gás ideal não há atração nem repulsão entre as moléculas.

[A] Correta  ---  veja teoria.

[B] Falsa  ---  veja teoria.

[C] Falsa  ---  se V é constante  ---  P.V/T=k (constante)  ---  observe nessa expressão que P é diretamente proporcional a T.

[D] Falsa  ---  P.V=k  ---  P e V são inversamente proporcionais.

[E] Falsa  ---  V/T=k  ---  V e T são diretamente proporcionais.

R- A.

17- Teorema de Stevin  ---  P = Po + d.g.h  ---  2,2.105 = 1,0.105 + d.10.5  ---  d=1,2.105/50  ---  d=0,024.105=2,4.103kg/m3

R- E.

18- Trata-se da segunda lei de Ohm, cuja expressão matemática é fornecida abaixo:

Observe na expressão acima que R é diretamente proporcional ao comprimento e, quando você o triplica,  R ficará 3 vezes maior  ---  na mesma expressão R é inversamente à espessura S e, quando você a duplica, R ficará duas vezes menor  ---  R’=3R/2  ---  R- B.

19- Observe a figura abaixo onde estão localizadas todas as forças que agem sobre a barra  ---  cálculo do momento de

cada força com o pólo em O’  ---  MP1= - P1.40= - 40P1  ---  MN=N.0=0  ---  M4P1= + 4P1.6= + 24P1  ---  M2P1= + 2P1.(d + 6)  ---  a condição de equilíbrio de rotação é que a soma dos momentos de todas as forças for nula  ---  - 40P1 + 0 + 24P1 +

2P1.(d + 6) = 0  ---  - 16P1 = - 2d – 12  ---  d=2cm  ---  a distância pedida entre os pontos O’ e C3 vale  ---  d’ = 6 + 2= 8cm  ---  R- C.

20-  Força gravitacional  ---  a Terra (ou qualquer outro planeta) origina ao seu redor um campo gravitacional de maneira que qualquer corpo de massa m, quando colocado no interior desse campo fica sujeito à uma força de atração

gravitacional FG=GMm/r2, sendo, G a constante de gravitação universal, M a massa da Terra ou do planeta e r a distância do centro da Terra ou do planeta ao centro do corpo.

 Terra  ---  FGT=GMTerra.mastr./rT2  ---  Marte  ---  FGM=GMMarte.mastr./rM2  ---  FGM=G(MTerra/10).mastr./(rT/2)2  ---  FGM =

GMTerra.mastr./2,5rT2  ---  FGT/FGM=G.MTerra.mastr./rT2 x 2,5rT2/GMTerra.mastron.  ---  700/FGM=2,5  ---  FGM=700/2,5=280N 

R- B.