Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

RESOLUÇÕES

 

01- Observe na figura que, para as fotos dos 6 quadros o intervalo de tempo total foi de ∆t=7x5.10-4=35.10-4s  ---  a

distância total de propagação da descarga foi de ∆S=7x50=350m  ---  Vm=∆S/∆t=350/35.10-4=10.104  ---  Vm= 1,0.105m/s  ---  R- B.

02- Princípio da Inércia (Primeira Lei de Newton)  ---  “Todo corpo que esteja em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme (movendo-se em trajetória reta com velocidade  vetorial constante), tende a continuar nestes estados se a força resultante que age sobre ele for nula”.

Por inércia, o menino sobre o trenó tenderá a manter seu estado de repouso enquanto o trenó acelera  ---  ele se será projetado para trás, pois a parte de seu corpo que está em contato com o trenó acompanha o movimento do mesmo  ---

R- A. 

03- Energia limpa  ---  o nome já traduz o que seria esta forma de energia, ela não polui o meio ambiente  ---  como exemplo de energia limpa temos, a energia eólica (produzida através de correntes de ventos), a energia solar (obtida

pelos raios solares), a hidrelétrica (fornecida através da movimentação da água), entre outras  ---  até a energia nuclear pode ser considerada energia limpa, apesar dos rejeitos perigosos. Segundo especialistas, os rejeitos permanecem radioativos por séculos, mas o lixo atômico não emite poluentes na atmosfera, ou seja, se devidamente descartados não oferecem riscos ao meio ambiente. 

R- A.

04- Cálculo da velocidade constante de A, por exemplo, entre 0 e 5s  ---  VA=(S – So)/(t – to)=(45 – 20)/(5 – 0)=25/5=5m/s  ---  cálculo da velocidade constante de B, por exemplo, entre 0 e 5s  ---  VB=(S – So)/(t – to)=(210 – 135)/(5 – 0)= =75/5=15m/s  ---  como A e B movem-se no mesmo sentido a velocidade relativa entre eles vale Vr=15 – 5=10m/s e comporta-se como se A (observador, por exemplo, motorista em A) estivesse  parado e observasse B se

 

afastando dele com velocidade de Vr=10m/s  ---  R- B.

05- Como 1kgf=10N  ---  PA=6kgf  ---  PB=16kgf  ---  PC=10kgf  ---  colocando as forças que agem sobre cada bloco

você deve observar que o bloco B deve estar em equilíbrio e que, nesse caso, a intensidade da força resultante sobre ele deve ser nula  ---  para que isso ocorra deve surgir sobre B uma força de atrito horizontal e para a esquerda de intensidade Fat=4kgf, para impedir que ele se desloque para a direita  ---  R- C.

06- Pela figura A tende a subir e B tende a descer, portanto B é mais pesado que A e, consequentemente tem maior densidade  ---  o empuxo (força vertical e para cima) é o mesmo para os dois blocos, pois E=dlíquido.Vbloco.g e essas três grandezas são as mesmas  ---  R- D.

07- Leia a teoria a seguir:

Segunda lei de Kepler (lei das áreas)  ---  “ O segmento de reta imaginário que une o centro do Sol ao centro do planeta descreve áreas proporcionais  aos tempos gastos para percorrê-las”

Sejam: A1--- área entre 1,2 e o Sol  ---  A2--- área entre 3, 4 e o Sol  ---  ∆t1--- tempo que o planeta demora para ir de 1 a 2  ---  ∆t2--- tempo que o planeta demora para ir de 3 a 4  ---  então  ---  A1/∆t1~A2/∆t1=constante=K  ---  essa constante K depende do planeta e recebe o nome de velocidade areolar.

Observe na expressão acima que quando A1=A2, ∆t1= ∆t2, ou seja, para o arco maior 34, ser percorrido no mesmo

intervalo de tempo que o arco menor12, a velocidade em 3,4 (mais perto do Sol - periélio) deve ser maior que a velocidade em 1,2 (mais afastado do Sol – afélio).

Portanto os planetas aceleram do afélio para o periélio e retardam do periélio para o afélio. Ainda, de acordo com essa lei, se as órbitas forem circulares a velocidade de translação será constante e se a órbita do planeta tiver raio R e seu  período de translação for T, sua velocidade areolar (constante K) será dada por: K=A/∆t=πR2/T.

R- C. 

08- Supondo que partam do repouso (Eco=0), a energia mecânica final (cinética) de cada um, com atrito vale, Emx=Ecx= mVx2/2   =10000.252/2=3 125 000J  ---  Emy=Ecy= mVy2/2   =14000.222/2=3 388 000J  ---  Emz=Ecz= mVz2/2   =16000.202/2=3 200 000J  ---  Emw=Ecw= mVw2/2   =18000.152/2=2 025 000J  ---  sendo, pelo enunciado, a energia final de cada um (sem atrito) a mesma, aquele que dissipa a menor quantidade de energia por atrito (sob forma de calor) é o que no final possui maior quantidade de energia  ---  R- B.

09- Quanto maior a velocidade de lançamento, maior será a velocidade horizontal que fornece o alcance x, pois, pela figura, a velocidade vertical (segundo y) é a mesma, já que alcançam a mesma altura máxima  ---  R- A.

10- Quantidade de movimento de cada grupo de 3 alunos de massa m com velocidade de 5m/s  ---  Q=Mv=3m5=15m  ---  quantidade de movimento do quarto grupo com 6 alunos e com velocidade V  ---  Q’=6mV  ---  a velocidade V, em módulo, desse grupo de 6 alunos para satisfazer a coreografia do professor, deve ser tal que a quantidade de movimento

total (grandeza vetorial) deve ser nula  ---  para que isso ocorra (veja figura) Q’ = Q  ---  6mV = 15m  ---  V=2,5m/s  ---

R- D.

11- A intensidade da força de atrito de cada carro é fornecida por FatcP=μc.m.g  ---  nesta expressão, como A e B possuem a mesma massa, como o coeficiente de atrito e g são os mesmos eles possuem a mesma força de atrito (que é a força resultante sobre cada um) e consequentemente  terão a mesma aceleração de retardamento (FR=ma), percorrendo assim a mesma distância até parar  ---  R- B.

12- A força que faz cada bloco descer é a parcela do peso paralela ao plano inclinado  ---  Pp=psenθ=mgsenθ  ---  mas, essa força é a resultante de intensidade  ---  FR=ma  ---  Pp = FR  ---  mgsenθ=ma  ---  a=gsenθ  ---  observe que a aceleração de descida independe da massa de cada bloco dependendo apenas da aceleração de descida independe da massa de cada bloco dependendo apenas da aceleraçallor) o da gravidade g e do ângulo de inclinação do plano θ  ---  assim, ambos descem com a mesma aceleração e chegam à base do plano com a mesma velocidade, demorando o mesmo tempo  ---  R- D.

13- A temperatura final em ambos os casos é a do corpo de grande dimensão, de t=33oC=33 + 273=306K  ---  água a 100oC=373K a água a 306K  ---  Q1=mc(T –To)=10.10-3.4200.(373 – 306)  ---  Q1=42.67=2814J=2,814.103j=2,814kJ  ---  De vapor a 373K a água a 373K  ---  Q’1=mL=10.10-3.2200.103=22000J  ---  de água a 273K a água a 273K  --- Q’2=mc(T –To)=10.10-3.4200.(373 – 306)  ---  Q’2=42.67=2814J  ---  Q’=22000 + 2814=24814J=24,814kJ  --- 

R- A.

14- Dado  ---  U=N(1/2)KT  ---  U=Ec=mV2/2  ---  N(1/2)KT = mV2/2  ---  V=√(NKT/m)  ---  como N, K e m são constantes, a velocidade média das partículas do gás é diretamente proporcional à raiz quadrada da temperatura T  ---

V=√(kT)  ---  se você quadruplicar T  ---  V’=√(k4T) = 2√(kT  ---  V’=2V  ---  R- B.

15- Pelo enunciado, durante a transformação a pressão do gás se manteve em equilíbrio com a pressão atmosf´rica, então trata-se de uma transformação isobárica  ---  To=27 + 273=300K  ---  T=42 + 273=315K  ---  Vo=300 cm3  ---

Po.Vo/To = P.V/T  ---  Vo/To = V/T  ---  300/300 = V/315  ---  V=315cm3  ---  R- A.

16- I. Falsa  --- Como a temperatura (T) e a energia interna (U) de um sistema estão associadas à energia cinética das moléculas, se a temperatura for constante, a energia interna (U) do sistema também será constante. Assim, a variação de energia interna (ΔU) do sistema será nula.

Transformação isotérmica  ---  ΔU=0  ---  ΔU= Q – W  ---  0=Q – W  ---  Q=W

Assim, o trabalho é igual à quantidade de calor cedida ou recebida.

II. Correta  ---  em todo gráfico PxV o trabalho realizado é numericamente igual à área entre a curva representativa e o

eixo V  ---  veja na figura que A1 > A2.

III. Falsa  ---  Transformação isobárica

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.

 Transformação isocórica, isométrica ou isovolumétrica

 Ocorre a volume constante  ---  Vo=V  ---  ΔV=0  ---  W=P.ΔV  ---  W=P.0  ---  W=0  --- ΔU = Q – W  ---  ΔU=Q – 0 

Assim, todo o calor (Q) recebido pelo sistema é igual à sua variação de energia interna (ΔU)

R- C.

17- O índice de refração de um meio representa a razão (comparação) entre a velocidade da luz no vácuo e  a velocidade da luz no meio, ou seja:

Importante: Quanto maior for o índice de refração de um meio, menor será a velocidade da luz nele e maior será o desvio sofrido.

Observe na figura que n3 > n2 > n1 e, consequentemente V3 > V2 > V1  ---  R- B.

18- Tubo aberto:

Tubo fechado:

Tubo aberto  --- λa=2L  ---   30=2L  ---  L=15cm  ---  tubo fechado  ---  λf=4L=4.15=60cm  ---  R- C.

19- Equação fundamental da ondulatória  ---  V=λf  ---  340=λ.50.103  ---  λ=340/50.103  ---  λ=6,8.10-3m=6,8mm  ---

R- D.

 

 

Exercícios