Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

 RESOLUÇÕES

 

01- Se você não domina a teoria a respeito desse assunto, lei-a 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  ---  no caso do exercício, como a partícula está em movimento circular e a força magnética  que é dirigida para o centro da circunferência forma um ângulo de 90o com a velocidade  e consequentemente com o deslocamento d, o trabalho realizado por  é nulo, pois  ---  W=Fm.d.cos90o=Fm.d.0  ---  W=0  ---  trabalho da força gravitacional (força

 peso)  ---  W=F.d.cos0o=P.d.1  ---  P=m.g=9,1.10-31.1,6  ---  P=14,56.10-31N  ---  WP=14,56.10-31.0,3.1  ---  WP=4,368.

10-31J  ---  R- C.  

02- V=720km/h=200m/s  ---  h=2mm=2.10-3m  ---  g=9,776m/s2  ---  ρ=0,4135kg/m3  ---  V=√(2.ρo.g/h/ρ)  ---  (200)2 =

2.ρo.9,776.2.10-3/0,4135  ---  ρo=1,654.104/39,104.10-3  ---  ρo=0,042.107=4,2.105kg/m3  ---  R- A.

03- Carnot demonstrou que o rendimento (η) de uma máquina térmica depende somente das temperaturas entre as quais ela trabalha ou que, no ciclo de Carnot, o rendimento é função exclusiva das temperaturas absolutas das fontes fria e quente e não depende da substância que faz a máquina térmica funcionar.

Carnot demonstrou que:

T1=23 + 273=296K  ---  T=1770 + 273=2043K  ---  η = 1 – T1/T=1 – 296/2043=1 – 0,145  ---  η =0,855=85,5%  ---

R- A.

04- I. Correta  ---  o volume do gás está aumentando enquanto que a pressão permanece constante (transformação isobárica).

II. Falsa  ---  o trabalho é nulo, o volume do gás não varia  ---  W=P.∆V=P.0=0.

III. Falsa  ---  a variação de energia interna é nula (no ciclo, a temperatura final é igual à inicial e ambas valem TA).

IV. Falsa  ---  a variação de energia interna é nula, mas o trabalho realizado não é nulo, é numericamente igual à área do retângulo.

R- A.

05- a) Falsa  ---  existem outras como prótons, nêutrons, neutrinos, etc  ---  obs. Até hoje, a partícula mais abundante conhecida na natureza é o fóton, seguida do neutrino, etc.

b) Falsa  ---  O físico dinamarquês Niels Bohr (1885 - 1962) propôs um modelo atômico para o átomo de hidrogênio que depois foi estendido para outros elementos  ---   seu modelo baseia-se no Sistema Solar, no qual os planetas giram ao redor do Sol. Para Bohr, os elétrons giram em órbita ao redor do núcleo atômico agrupados em níveis energéticos  ---  no núcleo atômico encontram-se os prótons e os nêutrons.

c) Falsa  ---  eles possuem massa e consequentemente são atraídos pela força gravitacional de intensidade FG=G.M.m/d2.

d) Correta  ---  a radiação infravermelha também é chamada de ondas de calor  ---  assim, qualquer corpo quente, como o Sol, o corpo humano, uma fogueira, um forno ou uma lâmpada emite radiação infravermelha.

e) Falsa  ---  A luz é uma onda eletromagnética (não precisa de meio material para se propagar) transversal (direção de propagação é perpendicular à direção de oscilação).

R- D.

06- Com onda de matéria está se referindo à dualidade “onda-partícula”  ---  V=200m/s  ---  λ=200cm=2m  ---  equação fundamental da ondulatória  ---  V=λ.f  ---  200=2.f  ---  f=100Hz  ---  T=1/f=1/100  ---  T=0,01s  ---  W=2π/T  ---  W=2.3,14/0,01  ---  W=628rad/s=6,28.102rad/s  ---  R- B.

07- a) Falsa  ---  ambas se moverão ao longo do eixo x após o choque somente se tiverem a mesma massa e a mesma velocidade e se o choque for inelástico.

b) Falsa  ---  o choque ocorrerá na origem, pois possuem a mesma massa e a mesma velocidade.

c) e d)  ---  Falsas  ---  veja teoria a seguir: Choque inelástico  ---  neste tipo de choque a dissipação de energia é máxima, o coeficiente de restituição é nulo, e, após o choque, os corpos obrigatoriamente se juntam e se movem unidos com a mesma velocidade. Lembre-se de que em qualquer tipo de choque a quantidade de movimento (momento linear) sempre se conserva.

R- E.

 

 

 

Exercícios