Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

RESOLUÇÕES

 

01- 0 – 0 – Partiu do repouso – Vo=0  ---  V=90km/h/3,6=25m/s  ---  t=10s  ---  a=(V – Vo)/(t – to)=(25 – 0)/(10 – 0)  ---  a=2,5m/s2  ---  correta  ---  (X-0).

1 – 1 – Se você não domina a teoria, leia as informações a seguir:

Considere um motociclista de massa total m (massa dele + massa da moto) descrevendo voltas segundo um plano vertical, com velocidade escalar constante no interior de uma esfera metálica oca de raio R “globo da morte”.

Tanto no ponto mais alto (A) como no ponto mais baixo (B) as forças que agem sobre o sistema (moto + motociclista) são, seu peso  constante, vertical e para baixo e a força de compressão  que os pneus da moto trocam com a superfície interna do globo para baixo em (A) e para cima em (B).

Em (A), ponto mais alto, a força resultante centrípeta  , que é dirigida sempre para o centro da circunferência, no caso, para baixo, é a soma vetorial de  com , de intensidade  ---  Fc=P + N  ---  m.V2/R=m.g + N  ---  N=m(g + V2/R). É o mesmo resultado obtido quando um veículo passa por uma lombada ou quando um piloto de avião se encontra na parte mais alta de um looping vertical.

Na expressão acima verificamos que, como m, g e R são constantes, N é diretamente proporcional a V2. Assim, à medida que a velocidade (V) diminui a força de compressão N também diminuirá e a velocidade mínima para que o sistema não caia ocorrerá quando a compressão no ponto A for nula, ou seja, quando N=0  ---  Fc=P + N  ---  Fc=P + 0  ---  Fc=P  ---  m.V2/R=m.g  ---   V=√(R.g)  ---  velocidade mínima do sistema (moto + motociclista) no ponto mais alto para fazer a curva e não perder contato com a superfície interna do globo, ou seja, não cair.

No caso do exercício  ---  R=6,4m  ---  g=10m/s2  ---  V=√(R.g)  ---  V=√(6,4x10)  ---  V=8m/sx3,6=28,8km/h  ---  falsa  ---  (1-X).

2 – 2 – Pt=3000W  ---  η=Pu/Pt  ---  0,7=Pu/3000  ---  Pu=2100W  ---  Pu=F.V=p.V=mgV  ---  2100=50.10.V  ---  V= 2100/500  ---  V=4,2m/s  ---  falsa  ---  (2-X).

3 – 3 -  à medida que o pedreiro se afasta do apoio B, a reação normal em A (NA) vai diminuindo até que, quando a tábua estiver na iminência de girar NA  fica nula (NA=0) e o pedreiro está a uma distância x do ponto B  ---  nesse caso,

com o pólo em B (eixo de rotação), você vai calcular o momento de cada força em relação à B  ---  MNA=0.3=0  ---  MPt= - 500.1= - 500N.m  ---  MNB=NB.0=0  ---  MPp= + 700.x  ---  no equilíbrio de rotação a soma dos momentos de cada força deve ser nula  ---  0 + (-500) + 0 + 700x = 0  ---  x=500/700=0,71m  ---  falsa  ---  (3-X).

4 – 4 – Quanto maior a altitude menor a pressão e menor a temperatura de ebulição da água  ---  falsa  ---  (4-X)

02- 0 – 0 - Princípio enunciado por Pascal, físico e matemático francês (1623 – 1663), conhecido como princípio de Pascal:

“ O acréscimo de pressão exercido num ponto de um líquido ideal em equilíbrio é transmitida integralmente a todos os pontos desse líquido e também às paredes do recipiente onde está contido”

 A maioria dos sistemas multiplicadores de forças é baseado no princípio de Pascal e, para explicá-lo considere um líquido ideal no interior de dois cilindros verticais de seções diferentes e interligados. Esses cilindros, em contato com a parte superior do líquido, possuem dois êmbolos de áreas S1 e S2.

Uma força de intensidade F1 aplicada ao êmbolo de menor área (S1), provocará um aumento de pressão dado por ΔP=F1/S1 e, pelo princípio de Pascal esse acréscimo de pressão se transmitirá integralmente a todos os pontos do líquido e das paredes, inclusive para o êmbolo de maior área (S2). Então, o êmbolo maior fica sujeito a uma força F2, tal que ΔP=F2/S2. Pelo princípio de Pascal essa variação de pressão se transmite integralmente  do êmbolo menor ao êmbolo maior e são iguais  ---  F1/S1=F2/S2  ---  F1/30=104/2.103  ---  F1=150N  ---  falsa  ---  (0-X)

1 – 1 – Dados  ---  ρágua=1g/cm3=103kg/m3  ---  ρpedra=5.103kg/m3  ---  V=4.103cm3=4.103.10-6  ---  V=4.10-3m3  ---  empuxo (força vertical e para cima  ---  E= ρágua.g.V=103.10.4.10-3  ---  E=40N  ---  peso da pedra  ---  P= ρpedra.g.V=

5.103.10.4.10-3  ---  P=200N  ---  se a pedra está em repouso FR=0  ---  N + E= P  ---  N=200 – 40  ---  N=160N  ---

verdadeira  ---  (X-1).

2 – 2 -  V=108km/h/3,6=30m/s  ---  o deslocamento d é fornecido pela área da figura hachurada  ---  d=b.h/2=20.30/2  -

--  d=300m  ---  aceleração  ---  a=∆V/∆t=30/20=1,5m/s2  ---  força resultante sobre o móvel  ---  FR=m.a=800.1,5  ---  FR=1200N  ---  trabalho  ---  W=FR.d=1200.300=36.104J=3,6.105J  ---  correta  ---  (X-2)

3 – 3 –  Estufa - Estufa agrícola - Quando a energia radiante atinge a superfície de um corpo uma parte é absorvida (cerca de 65%), outra refletida (cerca de 35%). A parte absorvida fica retida no corpo sob forma de calor (energia térmica).

As radiações solares diretas (radiações de luz visíveis) não são filtradas pelos vidros ou lonas plásticas transparentes, atravessando-as (se refratando) com facilidade. Essa luz solar carrega em si grande quantidade de energia, capaz de ser transmitida para o interior da estufa sendo retida em seu interior e superfície, aquecendo-as. Esse processo de condução de calor é conhecido como irradiação. Isso acontece quando a luz solar nos aquece dentro de casa, mesmo quando as janelas estão fechadas ou quando estamos dentro do carro sob o sol. 
A facilidade que a radiação direta tem em atravessar a superfície de vidro ou das lonas transparentes não se repete para a parcela de energia refletida, que retorna ao ambiente externo.

O vidro ou lona transparente tem uma grande capacidade de “prender” este calor, pois são transparentes para a luz visível e opaco para as radiações infravermelhas. Por isso o interior fica mais quente que o exterior  ---  falsa  ---  (3-X).

4 – 4 – Q=2.106J=20.105J  ---  o trabalho realizado é numericamente igual à área da figura hachurada  ---  W=(B +

b).h/2=(4.105 + 2.105).1/2  ---  W=3.105J  ---  ∆U=Q – W = 20.105 -  3.105  ---  ∆U=17.105=1,7.106J  ---  verdadeira  ---

(X-4).

03- 0 – 0 - EB1=EB2=Kq/d2=9.109.3.10-6/(3.10-2)2  ---  EB1=EB2=3.107N/C   ---   cálculo da intensidade do campo elétrico

resultante em B por Pitágoras  ---  ER2=(3.10-7)2 +  (3.10-7)2  ---  ER=3√2.107N/C  ---  verdadeira  ---  (X-0).

1 – 1 – O potencial em cada ponto é fornecido elétrico em cada ponto é fornecido por E=Kq/d, onde todas as grandezas são iguais, portanto ele é o mesmo nos pontos A e B  ---  falsa  ---  (1-X).

2 – 2 – Veja a expressão a seguir da segunda lei de Ohm:

L=0,5m  ---  S=1mm2=10-6m2  ---  1=4A  ---  U=2V  ---  ρ=?  ---  R=U/i=2/4=0,5Ω  ---  R=ρ.L/S  ---  0,5=ρ/0,5/10-6  ---

Ρ=10-6Ωm  ---  verdadeira  ---  (X-2).

3 – 3 -  Cálculo da resistência equivalente Req  ---  4Ω paralelo com 4Ω=4/2=2Ω  ---  2Ω série com 8Ω=10Ω  ---  Req=

10Ω  ---  Req=U/i  ---  10=40/i  ---  i=4A  ---  essa corrente se divide nos dois resistores de 4Ω passando 2 A em cada um e a ddp entre A e B será U=R.i=4.2=8V  ---  falsa  ---  (3-X).

4 – 4 – P=U2/R=82/2  ---  P=32W  ---  falsa  ---  (4-X).

04- 0 – 0 – O fio 1 cria em P um campo magnético perpendicular à folha e saindo dela (regra da mão direita) “fisicaevestibular-eletricidade-eletromagnetismo- Campo magnético originado por um condutor retilíneo extenso
Força de interação entre dois fios condutores paralelos” e de intensidade  fornecida abaixo:  

B1=μI1/2πr=μ3I2/2π(15.10-2)  ---  B1=μI2/0,1π  ---  o fio 2 cria em P um campo magnético perpendicular à folha e entrando nela (regra da mão direita) de intensidade  ---  B2=μI2/2π5.10-2  ---  B2=μI2/0,1π  ---  observe que eles possuem a mesma intensidade, mesma direção mas sentidos opostos e se anulam  --- verdadeira  ---  (X-0).

1 – 1 -  No vácuo  ---  nv=1=c/Vv  ---  Vv=c  ---  Vvv.f (I)  ---  nm=1,5  ---  nm=c/V---  Vm=c/1,5  ---  Vm= λmf (II)  ---

(I)/(II)  ---  Vv/Vmvf/ λmf  ---  c/(c/1,5)= λvm  ---  1,5=6000/λm  ---  λm=4000 Ao  ---  verdadeira  ---  (X-1).

2 – 2 -  A luz violeta é a cor que mais sofre desvio, portanto tem maior índice de refração   ---  senL(ângulo limite)= nmenor/nmaior  ---  quanto maior (nmaior) menor será o senL e, consequentemente menor será L  ---  verdadeira  ---  (X-2).

3 – 3 – Veja a construção geométrica da imagem quando o objeto está sobre o centro de curvatura C (40cm) que é o dobro da distância focal (20cm):

A imagem terá:

Natureza – real

Localização – sob C

Dimensão – mesma que do objeto

Orientação – invertida em relação ao objeto

Verdadeira  ---  (X-3).

4 – 4 – falsa  ---  veja fisicaevestibular.com-óptica- óptica geométrica - Lentes - Construção geométrica de imagens  ---

(4-X).

 

 

Exercícios