Questões de Física Resolvidas, Exercícios de Física

Baixe Questões de Física Resolvidas e outras Exercícios em PDF para Física, somente na Docsity! RAI um fam $ E E pa a a = a l Q TP A R ga [Ada a Nmps Ve Na [no Fe y ra Cad r. Es E Na ARDOR e Lt RES: — RC SILLA E L E" == 4, e — Mm ETA A (REA LE a: Ma To RAM 400 questões Enem (CN - Física) e similares, resolvidas e comentadas Professor Chaban Prefácio O Enem foi um pouco além de apenas mudar a denominação das disciplinas. A nova forma de avaliação imposta aos jovens desejosos de uma vaga no terceiro grau trás a interdisciplinaridade e, principalmente, a ênfase maior na aplicação prática dos conceitos físicos em detrimento de simples cálculos. Diante deste desafio, o prof. Chaban resolveu publicar esta pequena obra para ajudá-los a compreender como o Enem cobra a disciplina agora chamada de “Ciências da Natureza e suas Tecnologias”. Indicações úteis Os links indicados abaixo exigem uma conexão com a internet. Existem muitas fórmulas a serem decoradas?????? Tente: http://www.chaban.com.br/song Quer saber como funciona uma usina hidrelétrica? https://www.youtube.com/v/WpIGGtN5BTA E uma usina termelétrica? https://www.youtube.com/v/UMVp-Xm8lwQ A corrente elétrica. https://www.youtube.com/v/WpIGGtN5BTA Corrente alternada. https://www.youtube.com/v/dGkwpug0298 Gostaria de dar uma geral em alguns aspectos da física, teoria e exercícios? http://www.chaban.com.br/fisicayoutube Outras obras do mesmo autor. Aguarde para breve lançamento do primeiro volume da coleção: Física para Q.I. de dois dígitos Vol – 1 Ondulatória Não é necessário ser nenhum gênio para compreender a física do ensino médio. Ela faz parte de sua vida, está contigo em seu dia-a-dia. Ela nasceu quando nossos ancestrais construíram o primeiro tacape. Qualquer um que consegue achar o caminho de sua casa todos os dias é perfeitamente capaz de compreendê-la, a genialidade não é um pré-requisito. Duvida? Então leia! 1 Especificações Técnicas Modelo Torneira Tensão Nominal (volts) 127 220 Potência Nominal (Watts) (Frio) Desligado (Morno) 2 800 3 200 2 800 3200 (Quente) 4 500 5 500 4 500 5500 Corrente Nominal (Ampères) 35,4 43,3 20,4 25,0 Fiação Mínima (Até 30m) 6 mm 2 10 mm 2 4 mm 2 4 mm 2 Fiação Mínima (Acima 30 m) 10 mm 2 16 mm 2 6 mm 2 6 mm 2 Disjuntor (Ampère) 40 50 25 30 Disponível em: http://www.cardeal.com.br.manualprod/Manuais/Torneira%20 Suprema/”Manual…Torneira…Suprema…roo.pdf Considerando que o modelo de maior potência da versão 220 V da torneira suprema foi inadvertidamente conectada a uma rede com tensão nominal de 127 V, e que o aparelho está configurado para trabalhar em sua máxima potência. Qual o valor aproximado da potência ao ligar a torneira? a) 1.830 W b) 2.800 W c) 3.200 W d) 4.030 W e) 5.500 W Resolução Questão 1.5 Enem 2ª aplicação 2010 Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação elétrica, como na figura, a resistência elétrica total do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma corrente muito elevada. O superaquecimento da fiação, devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar incêndios, que seriam evitados instalando-se fusíveis e disjuntores que interrompem que interrompem essa corrente, quando a mesma atinge um valor acima do especificado nesses dispositivos de proteção. Suponha que um chuveiro instalado em uma rede elétrica de 110 V, em uma residência, possua três 4 posições de regulagem da temperatura da água. Na posição verão utiliza 2100 W, na posição primavera, 2400 W e na posição inverno, 3200 W. Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três posições de regulagem de temperatura, sem que haja riscos de incêndio. Qual deve ser o valor mínimo adequado do disjuntor a ser utilizado? a) 40 A b) 30 A c) 25 A d) 23 A e) 20 A Resolução Questão 1.6 Enem 2010 Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior do que aquela que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis e os valores de corrente por eles suportados. Fusível Corrente Elétrica (A) Azul 1,5 Amarelo 2,5 Laranja 5,0 Preto 7,5 Vermelho 10,0 Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55 W de potência que opera com 36 V. Os dois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, admitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o a) azul. b) preto. c) laranja. d) amarelo. e) vermelho. Resolução Questão 1.7 Enem 2010 A energia elétrica consumida nas residências é medida, em quilowatt-hora, por meio de um relógio medidor de consumo. Nesse relógio, da direita para esquerda, tem-se o ponteiro da unidade, da dezena, da centena e do milhar. Se um ponteiro estiver entre dois números, considera-se o último número ultrapassado pelo ponteiro. Suponha que as medidas 5 indicadas nos esquemas seguintes tenham sido feitas em uma cidade em que o preço do quilowatt-hora fosse de R$ 0,20. O valor a ser pago pelo consumo de energia elétrica registrado seria de a) R$ 41,80. b) R$ 42.00. c) R$ 43.00. d) R$ 43,80. e) R$ 44,00. Resolução Questão 1.8 Enem 2009 Considere a seguinte situação hipotética: ao preparar o palco para a apresentação de uma peça de teatro, o iluminador deveria colocar três atores sob luzes que tinham igual brilho e os demais, sob luzes de menor brilho. O iluminador determinou, então, aos técnicos, que instalassem no palco oito lâmpadas incandescentes com a mesma especificação (L1 a L8), interligadas em um circuito com uma bateria, conforme mostra a figura. Nessa situação, quais são as três lâmpadas que acendem com o mesmo brilho por apresentarem igual valor de corrente fluindo nelas, sob as quais devem se posicionar os três atores? a) L1, L2 e L3. b) L2, L3 e L4. c) L2, L5 e L7. d) L4, L5 e L6. e) L4, L7 e L8. Resolução 6 Questão 1.12 Enem cancelado 2009 Uma estudante que ingressou na universidade e, pela primeira vez, está morando longe da sua família, recebe a sua primeira conta de luz: Se essa estudante comprar um secador de cabelos que consome 1000 W de potência e considerando que ela e suas 3 amigas utilizem esse aparelho por 15 minutos cada uma durante 20 dias no mês, o acréscimo em reais na sua conta mensal será de a) R$ 10,00. b) R$ 12,50. c) R$ 13,00. d) R$ 13,50. e) R$ 14,00. Resolução Questão 1.13 Enem 2005 Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as principais fontes desse consumo. Pense na situação em que apenas os aparelhos que constam da tabela a seguir fossem utilizados diariamente da mesma forma. Tabela: A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho doméstico. Aparelho Potência Tempo de uso diário (horas) Ar condicionado 1,5 8 Chuveiro elétrico 3,3 1/3 Freezer 0,2 10 Geladeira 0,35 10 Lâmpadas 0,1 6 Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1kWh é R$ 0,40, o consumo de energia elétrica mensal dessa casa, é de aproximadamente a) R$ 135. b) R$ 165. c) R$ 190. d) R$ 210. e) R$ 230. Medidor Consum o Leitura Có d Emissão Id. Bancária Número 713131 2 Consumi dor 951672 Leitu ra 7295 kWh 260 Dia 31 Mê s 03 21 01/04/200 9 Banc o 222 Agênci a 999-7 Município S. José das Moças Consumo dos últimos 12 meses em kWh Descrição 253 Mar/08 278 Jun/08 272 Set/08 265 Dez/08 Fornecimento ICMS 247 Abr/08 280 Jul/08 270 Out/08 266 Jan/09 255 Mai/08 275 Ago/08 260 Nov/08 268 Fev/09 Base de Cálculo ICMS Alíquota Valor Total R$ 130,00 25% R$ 32,50 R$ 162,50 9 Resolução Questão 1.14 Enem 2002 Na comparação entre diferentes processos de geração de energia, devem ser considerados aspectos econômicos, sociais e ambientais. Um fator economicamente relevante nessa comparação é a eficiência do processo. Eis um exemplo: a utilização do gás natural como fonte de aquecimento pode ser feita pela simples queima num fogão (uso direto), ou pela produção de eletricidade em uma termoelétrica e uso de aquecimento elétrico (uso indireto). Os rendimentos correspondentes a cada etapa de dois desses processos estão indicados entre parênteses no esquema. Na comparação das eficiências, em termos globais, entre esses dois processos (direto e indireto), verifica-se que a) a menor eficiência de P2 deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento da termoelétrica. b) a menor eficiência de P2 deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento na distribuição. c) a maior eficiência de P2 deve-se ao alto rendimento do aquecedor elétrico. d) a menor eficiência de P1 deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento da fornalha. e) a menor eficiência de P1 deve-se, sobretudo, ao alto rendimento de sua distribuição. Resolução Questão 1.15 Enem 2002 Os números e cifras envolvidos, quando lidamos com dados sobre produção e consumo de energia em nosso país, são sempre muito grandes. Apenas no setor residencial, em um único dia, o consumo de energia elétrica é da ordem de 200 mil MWh. Para avaliar esse consumo, imagine uma situação em que o Brasil não dispusesse de hidrelétricas e tivesse de depender somente de termoelétricas, onde cada kg de carvão, ao ser queimado, permite obter uma quantidade de energia da ordem de 10 kWh. Considerando que um caminhão transporta, em média, 10 toneladas de carvão, a quantidade de caminhões de carvão necessária para abastecer as termoelétricas, a cada dia, seria da ordem de a) 20. b) 200. c) 1.000. d) 2.000. e) 10.000 Resolução Questão 1.16 Enem 2002 Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia de energia elétrica em uma residência, destacamos as seguintes: - Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas. - Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição "inverno" ou "quente". - Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro elétrico de uma só vez. 10 - Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários aparelhos simultaneamente. - Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros recomendados às suas finalidades. A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar energia através da tentativa de, no dia, reduzir a) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos. b) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos. c) o consumo de energia elétrica convertida em energia térmica. d) o consumo de energia térmica convertida em energia elétrica. e) o consumo de energia elétrica através de correntes de fuga. Resolução Questão 1.17 Enem 2001 O consumo total de energia nas residências brasileiras envolve diversas fontes, como eletricidade, gás de cozinha, lenha etc. O gráfico mostra a evolução do consumo de energia elétrica residencial, comparada com o consumo total de energia residencial, de 1970 a 1995. *tep = toneladas equivalentes de petróleo Fonte: valores calculados através dos dados obtidos de: http://infoener.iee.usp.br/1999. Verifica-se que a participação percentual da energia elétrica no total de energia gasto nas residências brasileiras cresceu entre 1970 e 1995, passando, aproximadamente, de a) 10% para 40%. b) 10% para 60%. c) 20% para 60%. d) 25% para 35%. e) 40% para 80%. Resolução TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: A distribuição média, por tipo de equipamento, do consumo de energia elétrica nas residências no Brasil é apresentada no gráfico. 11 Questão 1.23 Aman 2013 O amperímetro é um instrumento utilizado para a medida de intensidade de corrente elétrica em um circuito constituído por geradores, receptores, resistores, etc. A maneira correta de conectar um amperímetro a um trecho do circuito no qual queremos determinar a intensidade da corrente é a) em série b) em paralelo c) na perpendicular d) em equivalente e) mista Resolução Questão 1.24 Aman 2013 Quatro lâmpadas ôhmicas idênticas A, B, C e D foram associadas e, em seguida, a associação é ligada a um gerador de energia elétrica ideal. Em um dado instante, a lâmpada A queima, interrompendo o circuito no trecho em que ela se encontra. As lâmpadas B, C e D permanecem acesas, porém o brilho da lâmpada B aumenta e o brilho das lâmpadas C e D diminui. Com base nesses dados, a alternativa que indica a associação formada por essas lâmpadas é: a) b) c) d) e) Resolução Questão 1.25 Upe 2013 Ligando quatro lâmpadas de características idênticas, em série, com uma fonte de força eletromotriz de 220 V, é CORRETO afirmar que a diferença de potencial elétrico em cada lâmpada, em Volts, vale a) 55 b) 110 c) 220 d) 330 e) 880 Resolução Questão 1.26 Cftmg 2012 A corrente elétrica nos materiais sólidos, líquidos e gasosos depende da existência de grande quantidade de portadores de carga elétrica livres. Dos materiais apresentados a seguir, aquele que atende a essa condição é a) a água pura, no estado líquido. b) o ar atmosférico, em um dia bem seco. c) o diamante puro, em estado sólido natural. d) o alumínio sólido, à temperatura ambiente. Resolução 14 Questão 1.27 Cftmg 2012 A figura representa um trecho de um circuito elétrico em que a diferença de potencial entre os pontos A e B vale 12 V. O valor da intensidade de corrente elétrica i, em ampères, e da resistência elétrica do resistor R, em ohm, valem, respectivamente, a) 2,0 e 6,0. b) 4,0 e 2,0. c) 6,0 e 2,0. d) 6,0 e 4,0. Resolução Questão 1.28 Aman 2012 Um fio de cobre possui uma resistência R. Um outro fio de cobre, com o triplo do comprimento e a metade da área da seção transversal do fio anterior, terá uma resistência igual a: a) 2R 3 b) 3R 2 c) 2R d) 3R e) 6R Resolução Questão 1.29 Ufpr 2012 Um engenheiro eletricista, ao projetar a instalação elétrica de uma edificação, deve levar em conta vários fatores, de modo a garantir principalmente a segurança dos futuros usuários. Considerando um trecho da fiação, com determinado comprimento, que irá alimentar um conjunto de lâmpadas, avalie as seguintes afirmativas: 1. Quanto mais fino for o fio condutor, menor será a sua resistência elétrica. 2. Quanto mais fino for o fio condutor, maior será a perda de energia em forma de calor. 3. Quanto mais fino for o fio condutor, maior será a sua resistividade. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. Resolução TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Uma sala é iluminada por um circuito de lâmpadas incandescentes em paralelo. Considere os dados abaixo: − a corrente elétrica eficaz limite do fusível que protege esse circuito é igual a 10 A; − a tensão eficaz disponível é de 120 V; − sob essa tensão, cada lâmpada consome uma potência de 60 W. Questão 1.30 Uerj 2012 A resistência equivalente, em ohms, de apenas 8 lâmpadas acesas é cerca de: 15 a) 30 b) 60 c) 120 d) 240 Resolução TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Atualmente há um número cada vez maior de equipamentos elétricos portáteis e isto tem levado a grandes esforços no desenvolvimento de baterias com maior capacidade de carga, menor volume, menor peso, maior quantidade de ciclos e menor tempo de recarga, entre outras qualidades. Questão 1.31 Unicamp 2012 Outro exemplo de desenvolvimento, com vistas a recargas rápidas, é o protótipo de uma bateria de íon-lítio, com estrutura tridimensional. Considere que uma bateria, inicialmente descarregada, é carregada com uma corrente média mi 3,2 A até atingir sua carga máxima de Q = 0,8 Ah . O tempo gasto para carregar a bateria é de a) 240 minutos. b) 90 minutos. c) 15 minutos. d) 4 minutos. Resolução Questão 1.32 Utfpr 2011 A passagem da corrente elétrica pode produzir calor. Instalações elétricas mal feitas, uso de materiais de baixa qualidade ou desgaste de materiais antigos podem provocar curto-circuito. Para evitar-se riscos de incêndios, as instalações elétricas devem conter um dispositivo de segurança denominado: a) fusíl. b) resistor. c) estabilizador de tensão. d) disjuntor. e) relógio de luz. Resolução Questão 1.33 Uff 2011 Em dias frios, o chuveiro elétrico é geralmente regulado para a posição “inverno”. O efeito dessa regulagem é alterar a resistência elétrica do resistor do chuveiro de modo a aquecer mais, e mais rapidamente, a água do banho. Para isso, essa resistência deve ser a) diminuída, aumentando-se o comprimento do resistor. b) aumentada, aumentando-se o comprimento do resistor. c) diminuída, diminuindo-se o comprimento do resistor. d) aumentada, diminuindo-se o comprimento do resistor. e) aumentada, aumentando-se a voltagem nos terminais do resistor. Resolução Questão 1.34 Cesgranrio 2010 Está associada em série certa quantidade de resistores cujas resistências elétricas formam uma progressão aritmética de razão 0,3 Ω . Essa associação é submetida a uma d.d.p. de 12,4V. A menor das resistências vale 0,2Ω , cujo resistor é atravessado por uma corrente de 0,8A. O número de resistores utilizados nessa associação é 16 Resolução Questão 1.39 Enem 2009 A eficiência de um processo de conversão de energia é definida como a razão entre a produção de energia ou trabalho útil e o total de entrada de energia no processo. A figura mostra um processo com diversas etapas. Nesse caso, a eficiência geral será igual ao produto das eficiências das etapas individuais. A entrada de energia que não se transforma em trabalho útil é perdida sob formas não utilizáveis (como resíduos de calor). Aumentar a eficiência dos processos de conversão de energia implica economizar recursos e combustíveis. Das propostas seguintes, qual resultará em maior aumento da eficiência geral do processo? a) Aumentar a quantidade de combustível para queima na usina de força. b) Utilizar lâmpadas incandescentes, que geram pouco calor e muita luminosidade. c) Manter o menor número possível de aparelhos elétricos em funcionamento nas moradias. d) Utilizar cabos com menor diâmetro nas linhas de transmissão a fim de economizar o material condutor. e) Utilizar materiais com melhores propriedades condutoras nas linhas de transmissão e lâmpadas fluorescentes nas moradias. Resolução Questão 1.40 Enem O alumínio se funde a 666oC e é obtido à custa de energia elétrica, por eletrólise – transformação realizada a partir do óxido de alumínio a cerca de 1 000oC. A produção brasileira de alumínio, no ano de 1985, foi da ordem de 550 000 toneladas, tendo sido consumidos cerca de 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal. Nesse mesmo ano, estimou-se a produção de resíduos sólidos urbanos brasileiros formados por metais ferrosos e não-ferrosos em 3 700 t/dia, das quais 1,5% estima-se corresponder ao alumínio. ([Dados adaptados de] FIGUEIREDO, P. J. M. A sociedade do lixo: resíduos, a questão energética e a crise ambiental. Piracicaba: UNIMEP, 1994) Suponha que uma residência tenha objetos de alumínio em uso cuja massa total seja de 10kg (panelas, janelas, latas etc.). O consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de 100kWh. Sendo assim, na produção desses objetos utilizou-se uma quantidade de energia elétrica que poderia abastecer essa residência por um período de 19 (A) 1 mês. (B) 2 meses. (C) 3 meses. (D) 4 meses. (E) 5 meses. Resolução No quadro abaixo estão as contas de luz e água de uma mesma residência. Além do valor a pagar, cada conta mostra como calculá-lo, em função do consumo de água (em m3) e de eletricidade (em kwh). Observe que, na conta de luz, o valor a pagar é igual ao consumo multiplicado por um certo fator. Já na conta de água, existe uma tarifa mínima e Questão 1.41 Enem Suponha que, no próximo mês, dobre o consumo de energia elétrica dessa residência. O novo valor da conta será de: (A) R$ 55,23 (B) R$ 106,46 (C) R$ 802,00 (D) R$ 100,00 (E) R$ 22,90 Resolução Questão 1.42 Enem Suponha agora que dobre o consumo d’água. O novo valor da conta será de: (A) R$ 22,90 (B) R$ 106,46 (C) R$ 43,82 (D) R$ 17,40 (E) R$ 22,52 Resolução Questão 1.43 Enem A Dos gráficos abaixo, o que melhor representa o valor da conta de água, de acordo com o consumo, é: 20 Resolução Questão 1.44 Enem 2013 O chuveiro elétrico é um dispositivo capaz de transformar energia elétrica em energia térmica, o que possibilita a elevação da temperatura da água. Um chuveiro projetado para funcionar em 110V pode ser adaptado para funcionar em 220V, de modo a manter inalterada sua potência. Uma das maneiras de fazer essa adaptação é trocar a resistência do chuveiro por outra, de mesmo material e com o(a) a) dobro do comprimento do fio. b) metade do comprimento do fio. c) metade da área da seção reta do fio. d) quádruplo da área da seção reta do fio. e) quarta parte da área da seção reta do fio. Resolução Questão 1.45 Enem 2013 Um circuito em série é formado por uma pilha, uma lâmpada incandescente e uma chave interruptora. Ao se ligar a chave, a lâmpada acende quase instantaneamente, irradiando calor e luz. Popularmente, associa-se o fenômeno da irradiação de energia a um desgaste da corrente elétrica, ao atravessar o filamento da lâmpada, e à rapidez com que a lâmpada começa a brilhar. Essa explicação está em desacordo com o modelo clássico de corrente. De acordo com o modelo mencionado, o fato de a lâmpada acender quase instantaneamente está relacionado à rapidez com que a) o fluido elétrico se desloca no circuito. b) as cargas negativas móveis atravessam o circuito. c) a bateria libera cargas móveis para o filamento da lâmpada. d) o campo elétrico se estabelece em todos os pontos do circuito. e) as cargas positivas e negativas se chocam no filamento da lâmpada. Resolução 21 Eletrostática - Parte 2 (Eletrostática) Questão 2.1 Upe 2013 Sete bilhões de habitantes, aproximadamente, é a população da Terra hoje. Assim considere a Terra uma esfera carregada positivamente, em que cada habitante seja equivalente a uma carga de 1 u.c.e.(unidade de carga elétrica), estando esta distribuída uniformemente. Desse modo a densidade superficial de carga, em ordem de grandeza, em u.c.e./m 2 , será Considere: Raio da Terra = 6 x 10 6 m e π = 3. a) 10 -23 b) 10 5 c) 10 2 d) 10 -5 e) 10 23 Resolução Questão 2.2 Pucrj 2013 Duas cargas pontuais 1 2q 3,0 C e q 6,0 Cμ μ  são colocadas a uma distância de 1,0 m entre si. Calcule a distância, em metros, entre a carga q1 e a posição, situada entre as cargas, onde o campo elétrico é nulo. Considere kC = 9 10 9 Nm 2 /C 2 a) 0,3 b) 0,4 c) 0,5 d) 0,6 e) 2,4 Resolução Questão 2.3 Aman 2013 Duas esferas metálicas de raios AR e BR , com A BR R , estão no vácuo e isoladas eletricamente uma da outra. Cada uma é eletrizada com uma mesma quantidade de carga positiva. Posteriormente, as esferas são interligadas por meio de um fio condutor de capacitância desprezível e, após atingir o equilíbrio eletrostático, a esfera A possuirá uma carga AQ e um potencial AV , e a esfera B uma carga BQ e um potencial BV . Baseado nas informações anteriores, podemos, então, afirmar que a) A BV V e A BQ Q b) A BV V e A BQ Q c) A BV V e A BQ Q d) A BV V e A BQ Q e) A BV V e A BQ Q Resolução Questão 2.4 Uel 2013 Alguns visores Touch screen utilizam a tecnologia de telas capacitivas, dispositivos que podem ser comparados a capacitores. Sobre a natureza dos capacitores e a relação dos processos de carga e descarga com os seus respectivos gráficos, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir. 24 ( ) Carga elétrica em função do tempo durante o carregamento de um capacitor. ( ) Carga elétrica em função do tempo durante o carregamento de um capacitor. ( ) Corrente elétrica em função do tempo durante o carregamento de um capacitor. ( ) Corrente elétrica em função do tempo durante o carregamento de um capacitor. ( ) Corrente elétrica em função do tempo durante o descarregamento de um capacitor. Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. a) V, V, F, V, F. b) V, F, F, F, V. c) F, V, V, F, V. d) F, F, V, V, V. e) F, F, V, V, F. Resolução Questão 2.5 Ifsc 2012 Como funciona a Máquina de Xerox Quando se inicia a operação em uma máquina de Xerox, acende-se uma lâmpada, que varre todo o documento a ser copiado. A imagem é projetada por meio de espelhos e lentes sobre a superfície de um tambor fotossensível, que é um cilindro de alumínio revestido de um material fotocondutor. Os fotocondutores são materiais com propriedade isolante no escuro. Mas, quando expostos à luz, são condutores. Assim, quando a imagem refletida nos espelhos chega ao tambor, as cargas superficiais do cilindro se alteram: as áreas claras do documento eliminam as cargas elétricas que estão sobre a superfície do cilindro e as áreas escuras as preservam. Forma-se, então, uma imagem latente, que ainda precisa ser revelada. Para isso, o cilindro 25 é revestido por uma fina tinta de pó, o tonalizador, ou toner, que adere à imagem latente formada sobre o tambor. Em seguida, toda a imagem passa para as fibras do papel, através de pressão e calor. E, assim, chega-se à cópia final. Fonte: Revista Globo Ciência, dez. 1996, p. 18. O texto acima se refere a uma aplicação do fenômeno de eletrização, pois é graças a ele que o toner adere ao cilindro metálico mencionado. O processo de eletrização pode ocorrer de três formas distintas: atrito, indução e contato, mas todos os processos têm algo em comum. É CORRETO afirmar que o comum destes processos é: a) Deixar o corpo eletrizado, com um desequilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e negativas. b) Deixar o corpo eletrizado, com um equilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e negativas. c) Arrancar as cargas positivas do corpo eletrizado. d) Deixar o corpo eletrizado com uma corrente elétrica negativa. e) Deixar o corpo eletrizado com um campo magnético. Resolução Questão 2.6 Utfpr 2012 Quando atritamos uma régua de plástico com um pedaço de lã: I. Fazemos com que a régua de plástico fique carregada com cargas elétricas e o pedaço de lã continue neutro eletricamente, pois o papel da lã é de atritar a régua. II. Fazemos com que a régua de plástico fique carregada com cargas elétricas e o pedaço de lã fique carregado com cargas elétricas contrárias às da régua, pois há transferência de cargas de um material para o outro. III. Fazemos com que a régua de plástico fique carregada eletricamente com o mesmo tipo de cargas da lã, pois a transferência de cargas se dá de um objeto carregado para o outro. IV. A régua de plástico e a lã ficam eletricamente neutros, pois o processo de eletrização por atrito é o processo de indução de cargas. Está(ão) correta(s): a) I. b) II. c) III. d) IV. e) I e IV. Resolução Questão 2.7 Uftm 2012 Considere uma esfera oca metálica eletrizada. Na condição de equilíbrio eletrostático, a) o vetor campo elétrico no interior da esfera não é nulo. b) o potencial elétrico em um ponto interior da esfera depende da distância desse ponto à superfície. c) o vetor campo elétrico na superfície externa da esfera é perpendicular à superfície. d) a distribuição de cargas elétricas na superfície externa da esfera depende do sinal da carga com que ela está eletrizada. e) o módulo do vetor campo elétrico em um ponto da região externa da esfera não depende da distância desse ponto à superfície. 26 e) I, II e III. Resolução Questão 2.13 Enem 2010 Duas irmãs que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar duas caixas com tampas para guardarem seus pertences dentro de suas caixas, evitando, assim, a bagunça sobre a mesa de estudos. Uma delas comprou uma metálica, e a outra, uma caixa de madeira de área e espessura lateral diferentes, para facilitar a identificação. Um dia as meninas foram estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem na mesa de estudos, guardaram seus celulares ligados dentro de suas caixas. Ao longo desse dia, uma delas recebeu ligações telefônicas, enquanto os amigos da outra tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular estava fora da área de cobertura ou desligado. Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar que o material da caixa, cujo telefone celular não recebeu as ligações é de a) madeira e o telefone não funcionava porque a madeira não é um bom condutor de eletricidade. b) metal e o telefone não funcionava devido à blindagem eletrostática que o metal proporcionava. c) metal e o telefone não funcionava porque o metal refletia todo tipo de radiação que nele incidia. d) metal e o telefone não funcionava porque a área lateral da caixa de metal era maior. e) madeira e o telefone não funcionava porque a espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa de metal. Resolução Questão 2.14 Enem 2ª aplicação 2010 Atualmente, existem inúmeras opções de celulares com telas sensíveis ao toque (touchscreen). Para decidir qual escolher, é bom conhecer as diferenças entre os principais tipos de telas sensíveis ao toque existentes no mercado. Existem dois sistemas básicos usados para reconhecer o toque de uma pessoa: - O primeiro sistema consiste de um painel de vidro normal, recoberto por duas camadas afastadas por espaçadores. Uma camada resistente a riscos é colocada por cima de todo o conjunto. Uma corrente elétrica passa através das duas camadas enquanto a tela está operacional. Quando um usuário toca a tela, as duas camadas fazem contato exatamente naquele ponto. A mudança no campo elétrico é percebida, e as coordenadas do ponto de contato são calculadas pelo computador. - No segundo sistema, uma camada que armazena carga elétrica é colocada no painel de vidro do monitor. Quando um usuário toca o monitor com seu dedo, parte da carga elétrica é transferida para o usuário, de modo que a carga na camada que a armazena diminui. Esta redução é medida nos circuitos localizados em cada canto do monitor. Considerando as diferenças relativas de carga em cada canto, o computador calcula exatamente onde ocorreu o toque. Disponível em: http://eletronicos.hsw.uol.com.br. Acesso em: 18 set. 2010 (adaptado). 29 O elemento de armazenamento de carga análogo ao exposto no segundo sistema e a aplicação cotidiana correspondente são, respectivamente, a) receptores — televisor. b) resistores — chuveiro elétrico. c) geradores — telefone celular. d) fusíveis — caixa de força residencial. e) capacitores — flash de máquina fotográfica. Resolução Questão 2.15 Enem cancelado 2009 As células possuem potencial de membrana, que pode ser classificado em repouso ou ação, e é uma estratégia eletrofisiológica interessante e simples do ponto de vista físico. Essa característica eletrofisiológica está presente na figura a seguir, que mostra um potencial de ação disparado por uma célula que compõe as fibras de Purkinje, responsáveis por conduzir os impulsos elétricos para o tecido cardíaco, possibilitando assim a contração cardíaca. Observa-se que existem quatro fases envolvidas nesse potencial de ação, sendo denominadas fases 0, 1, 2 e 3. O potencial de repouso dessa célula é -100 mV, e quando ocorre influxo de íons Na + e Ca 2+ , a polaridade celular pode atingir valores de até +10 mV, o que se denomina despolarização celular. A modificação no potencial de repouso pode disparar um potencial de ação quando a voltagem da membrana atinge o limiar de disparo que está representado na figura pela linha pontilhada. Contudo, a célula não pode se manter despolarizada, pois isso acarretaria a morte celular. Assim, ocorre a repolarização celular, mecanismo que reverte a despolarização e retorna a célula ao potencial de repouso. Para tanto, há o efluxo celular de íons K + . Qual das fases, presentes na figura, indica o processo de despolarização e repolarização celular, respectivamente? a) Fases 0 e 2. b) Fases 0 e 3. c) Fases 1 e 2. d) Fases 2 e 0. e) Fases 3 e 1. Resolução Questão 2.16 Enem A figura mostra o tubo de imagens dos aparelhos de televisão usado para produzir as imagens sobre a tela. Os elétrons do feixe emitido pelo canhão eletrônico são acelerados por uma tensão de milhares de volts e passam por um espaço entre bobinas onde são defletidos por campos magnéticos variáveis, de forma a fazerem a varredura da tela. Nos manuais que acompanham os televisores é comum encontrar, entre outras, as seguintes recomendações: 30 I. Nunca abra o gabinete ou toque as peças no interior do televisor. II. Não coloque seu televisor próximo de aparelhos domésticos com motores elétricos ou ímãs. Estas recomendações estão associadas, respectivamente, aos aspectos de (A) riscos pessoais por alta tensão / perturbação ou deformação de imagem por campos externos. (B) proteção dos circuitos contra manipulação indevida / perturbação ou deformação de imagem por campos externos. (C) riscos pessoais por alta tensão / sobrecarga dos circuitos internos por ações externas. (D) proteção dos circuitos contra a manipulação indevida / sobrecarga da rede por fuga de corrente. (E) proteção dos circuitos contra manipulação indevida / sobrecarga dos circuitos internos por ação externa. Resolução Índice 31 Questão 3.4 Fuvest 2012 Em uma aula de laboratório, os estudantes foram divididos em dois grupos. O grupo A fez experimentos com o objetivo de desenhar linhas de campo elétrico e magnético. Os desenhos feitos estão apresentados nas figuras I, II, III e IV abaixo. Aos alunos do grupo B, coube analisar os desenhos produzidos pelo grupo A e formular hipóteses. Dentre elas, a única correta é que as figuras I, II, III e IV podem representar, respectivamente, linhas de campo a) eletrostático, eletrostático, magnético e magnético. b) magnético, magnético, eletrostático e eletrostático. c) eletrostático, magnético, eletrostático e magnético. d) magnético, eletrostático, eletrostático e magnético. e) eletrostático, magnético, magnético e magnético. Resolução TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O ano de 2009 foi o Ano Internacional da Astronomia. A 400 anos atrás, Galileu apontou um telescópio para o céu, e mudou a nossa maneira de ver o mundo, de ver o universo e de vermos a nós mesmos. As questões, a seguir, nos colocam diante de constatações e nos lembram que somos, apenas, uma parte de algo muito maior: o cosmo. Questão 3.5 Uemg 2010 Um astronauta, ao levar uma bússola para a Lua, verifica que a agulha magnética da bússola não se orienta numa direção preferencial, como ocorre na Terra. Considere as seguintes afirmações, a partir dessa observação: 1. A agulha magnética da bússola não cria campo magnético, quando está na Lua. 2. A Lua não apresenta um campo magnético. Sobre tais afirmações, marque a alternativa CORRETA: a) Apenas a afirmação 1 é correta. b) Apenas a afirmação 2 é correta. c) As duas afirmações são corretas. d) As duas afirmações são falsas. 34 Resolução Questão 3.6 Ufg Em uma excursão acadêmica, um aluno levou uma lanterna com uma bússola acoplada. Em várias posições durante o dia, ele observou que a bússola mantinha sempre uma única orientação, perpendicular à direção seguida pelo Sol. À noite, estando a bússola sobre uma mesa e próxima de um fio perpendicular a ela, notou que a bússola mudou sua orientação no momento em que foi ligado um gerador de corrente contínua. A orientação inicial da agulha da bússola é a mostrada na figura a seguir, onde a seta preenchida indica o sentido do campo magnético da Terra. Ao ligar o gerador, a corrente sobe o fio (saindo do plano da ilustração). Assim, a orientação da bússola passará ser a seguinte: a) b) c) d) e) Resolução Questão 3.7 Aman 2013 Partículas com grande velocidade, provenientes do espaço, atingem todos os dias o nosso planeta e algumas delas interagem com o campo magnético terrestre. Considere que duas partículas A e B, com cargas elétricas AQ 0 e BQ 0, atingem a Terra em um mesmo ponto com velocidades, A BV V , perpendiculares ao vetor campo magnético local. Na situação exposta, podemos afirmar que a) a direção da velocidade das partículas A e B não irá se alterar. b) a força magnética sobre A terá sentido contrário à força magnética sobre B. c) a força magnética que atuará em cada partícula terá sentido contrário ao do seu respectivo vetor velocidade. d) a força magnética que atuará em cada partícula terá o mesmo sentido do vetor campo magnético local. e) a direção da velocidade das partículas A e B é a mesma do seu respectivo vetor força magnética. 35 Resolução Questão 3.8 Ueg 2013 O Sol emite uma grande quantidade de partículas radioativas a todo instante. O nosso planeta é bombardeado por elas, porém essas partículas não penetram em nossa atmosfera por causa do campo magnético terrestre que nos protege. Esse fenômeno é visível nos polos e chama-se aurora boreal ou austral. Quando se observa um planeta por meio de um telescópio, e o fenômeno da aurora boreal é visível nele, esta observação nos garante que o planeta observado a) está fora do Sistema Solar. b) não possui atmosfera. c) possui campo magnético. d) possui uma extensa camada de ozônio. Resolução Questão 3.9 Ita 2012 Assinale em qual das situações descritas nas opções abaixo as linhas de campo magnético formam circunferências no espaço. a) Na região externa de um toroide. b) Na região interna de um solenoide. c) Próximo a um ímã com formato esférico. d) Ao redor de um fio retilíneo percorrido por corrente elétrica. e) Na região interna de uma espira circular percorrida por corrente elétrica. Resolução Questão 3.10 Cps 2012 Para vender a fundições que fabricam aço, as grandes indústrias de reciclagem separam o ferro de outros resíduos e, para realizar a separação e o transporte do ferro, elas utilizam grandes guindastes que, em lugar de possuírem ganchos em suas extremidades, possuem 36 induz uma corrente elétrica na bobina, que é transmitida até o amplificador e, daí, para o alto-falante. Um guitarrista trocou as cordas originais de sua guitarra, que eram feitas de aço, por outras feitas de náilon. Com o uso dessas cordas, o amplificador ligado ao instrumento não emitia mais som, porque a corda de náilon a) isola a passagem de corrente elétrica da bobina para o alto-falante. b) varia seu comprimento mais intensamente do que ocorre com o aço. c) apresenta uma magnetização desprezível sob a ação do ímã permanente. d) induz correntes elétricas na bobina mais intensas que a capacidade do captador. e) oscila com uma frequência menor do que a que pode ser percebida pelo captador. Resolução Questão 3. 17 Ufal 2010 Uma corda metálica de uma guitarra elétrica se comporta como um pequeno ímã, com polaridades magnéticas norte e sul. Quando a corda é tocada, ela se aproxima e se afasta periodicamente de um conjunto de espiras metálicas enroladas numa bobina situada logo abaixo. A variação do fluxo do campo magnético gerado pela corda através da bobina induz um sinal elétrico (d.d.p. ou corrente), que muda de sentido de acordo com a vibração da corda e que é enviado para um amplificador. Qual o cientista cujo nome está associado à lei física que explica o fenômeno da geração de sinal elétrico pela variação do fluxo magnético através da bobina? a) Charles Augustin de Coulomb b) André Marie Ampère c) Hans Christian Oersted d) Georg Ohm e) Michael Faraday Resolução Questão 3.18 Enem 2ª aplicação 2010 Os dínamos são geradores de energia elétrica utilizados em bicicletas para acender uma pequena lâmpada. Para isso, é necessário que a parte móvel esteja em contato com o pneu da bicicleta e, quando ela entra em movimento, é gerada energia elétrica para acender a lâmpada. Dentro desse gerador, encontram-se um imã e uma bobina. 39 O princípio de funcionamento desse equipamento é explicado pelo fato de que a a) corrente elétrica no circuito fechado gera um campo magnético nessa região. b) bobina imersa no campo magnético em circuito fechado gera uma corrente elétrica. c) bobina em atrito com o campo magnético no circuito fechado gera uma corrente elétrica. d) corrente elétrica é gerada em circuito fechado por causa da presença do campo magnético. e) corrente elétrica é gerada em circuito fechado quando há variação do campo magnético. Resolução Questão 3.19 Afa 2011 A figura abaixo mostra um ímã AB se deslocando, no sentido indicado pela seta, sobre um trilho horizontal envolvido por uma bobina metálica fixa. Nessas condições, é correto afirmar que, durante a aproximação do ímã, a bobina a) sempre o atrairá. b) sempre o repelirá. c) somente o atrairá se o polo A for o Norte. d) somente o repelirá se o polo A for o Sul. Resolução Questão 3.20 Uft 2011 De quanto deverá ser a magnitude do choque elétrico (f.e.m. induzida) se segurarmos as extremidades de uma bobina composta por 10 espiras de área A = 1 [m 2 ] e deixarmos passar ortogonalmente por esta bobina uma densidade de fluxo magnético constante com módulo dado por B = 11 [T]? a) 0 [Volts] b) 10 [Volts] c) 110 [Volts] d) 220 [Volts] e) 100 [Volts] Resolução Questão 3.21 Fuvest 2010 Aproxima-se um ímã de um anel metálico fixo em um suporte isolante, como mostra a figura. O movimento do ímã, em direção ao anel, 40 a) não causa efeitos no anel. b) produz corrente alternada no anel. c) faz com que o polo sul do ímã vire polo norte e vice versa. d) produz corrente elétrica no anel, causando uma força de atração entre anel e ímã. e) produz corrente elétrica no anel, causando uma força de repulsão entre anel e ímã. Resolução Questão 3.22 Ufmg Sabe-se que uma corrente elétrica pode ser induzida em uma espira colocada próxima a um cabo de transmissão de corrente elétrica alternada – ou seja, uma corrente que varia com o tempo. Considere que uma espira retangular é colocada próxima a um fio reto e longo de duas maneiras diferentes, como representado nestas figuras: Na situação representada em I, o fio está perpendicular ao plano da espira e, na situação representada em II, o fio está paralelo a um dos lados da espira. Nos dois casos, há uma corrente alternada no fio. Considerando-se essas informações, é correta afirmar que uma corrente elétrica induzida na espira a) Ocorre apenas na situação I. b) Ocorre apenas na situação II. c) Ocorre nas duas situações. d) Não ocorre em qualquer das duas situações. Resolução Questão 3.23 Enem 2013 Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual um botão, quando acionado, faz com que uma corrente elétrica i = 6A percorra uma barra 41 D 2001-2002. E 2002-2003. Resolução Questão 4.3 Enem Observa-se que, de 1975 a 2005, houve aumento quase linear do consumo de energia elétrica. Se essa mesma tendência se mantiver até 2035, o setor energético brasileiro deverá preparar-se para suprir uma demanda total aproximada de A 405 GWh. B 445 GWh. C 680 GWh. D 750 GWh. E 775 GWh. Resolução Questão 4.4 Enem. Uma fonte de energia que não agride o ambiente, é totalmente segura e usa um tipo de matéria-prima infinita é a energia eólica, que gera eletricidade a partir da força dos ventos. O Brasil é um país privilegiado por ter o tipo de ventilação necessária para produzi-la. Todavia, ela é a menos usada na matriz energética brasileira. O Ministério de Minas e Energia estima que as turbinas eólicas produzam apenas 0,25% da energia consumida no país. Isso ocorre porque ela compete com uma usina mais barata e eficiente: a hidrelétrica, que responde por 80% da energia do Brasil. O investimento para se construir uma hidrelétrica é de aproximadamente US$ 100 por quilowatt. Os parques eólicos exigem investimento de cerca de US$ 2 mil por quilowatt e a construção de uma usina nuclear, de aproximadamente US$ 6 mil por quilowatt. Instalados os parques, a energia dos ventos é bastante competitiva, custando R$ 200,00 por megawatt-hora frente a R$ 150,00 por megawatt-hora das hidrelétricas e a R$ 600,00 por megawatt-hora das termelétricas. De acordo com o texto, entre as razões que contribuem para a menor participação da energia eólica na matriz energética brasileira, inclui-se o fato de A) haver, no país, baixa disponibilidade de ventos que podem gerar energia elétrica. B) o investimento por quilowatt exigido para a construção de parques eólicos ser de aproximadamente 20 vezes o necessário para a construção de hidrelétricas. C) o investimento por quilowatt exigido para a construção de parques eólicos ser igual a 1/3 do necessário para a construção de usinas nucleares. D) o custo médio por megawatt-hora de energia obtida após instalação de parques eólicos ser igual a 1,2 multiplicado pelo custo médio do megawatt-hora obtido das hidrelétricas. E) o custo médio por megawatt-hora de energia obtida após instalação de parques eólicos ser igual a 1/3 do custo médio do megawatt-hora obtido das termelétricas. Resolução Questão 4.5 Enem 44 Com o projeto de mochila ilustrado acima, pretende-se aproveitar, na geração de energia elétrica para acionar dispositivos eletrônicos portáteis, parte da energia desperdiçada no ato de caminhar. As transformações de energia envolvidas na produção de eletricidade enquanto uma pessoa caminha com essa mochila podem ser assim esquematizadas: As energias I e II, representadas no esquema acima, podem ser identificadas, respectivamente, como A cinética e elétrica. B térmica e cinética. C térmica e elétrica. D sonora e térmica. E radiante e elétrica. Resolução Questão 4.6 Enem Qual das seguintes fontes de produção de energia é a mais recomendável para a diminuição dos gases causadores do aquecimento global? A Óleo diesel. B Gasolina. C Carvão mineral. D Gás natural. E Vento. Resolução Questão 4.7 Enem 45 As figuras acima apresentam dados referentes aos consumos de energia elétrica e de água relativos a cinco máquinas industriais de lavar roupas comercializadas no Brasil. A máquina ideal, quanto a rendimento econômico e ambiental, é aquela que gasta, simultaneamente, menos energia e água. Com base nessas informações, conclui-se que, no conjunto pesquisado, A quanto mais uma máquina de lavar roupa economiza água, mais ela consome energia elétrica. B a quantidade de energia elétrica consumida por uma máquina de lavar roupa é inversamente proporcional à quantidade de água consumida por ela. C a máquina I é ideal, de acordo com a definição apresentada. D a máquina que menos consome energia elétrica não é a que consome menos água. E a máquina que mais consome energia elétrica não é a que consome mais água. Resolução Questão 4.8 Enem Para se obter 1,5 kg do dióxido de urânio puro, matéria-prima para a produção de combustível nuclear, e necessário extrair-se e tratar-se 1,0 tonelada de minério. Assim, o rendimento (dado em % em massa) do tratamento do minério ate chegar ao dióxido de urânio puro e de A 0,10%. B 0,15%. C 0,20%. D 1,5%. E 2,0%. Resolução 46 A energia resultante de processo químico → energia potencial gravitacional → energia cinética B energia potencial gravitacional → energia elástica → energia cinética C energia cinética → energia resultante de processo químico → energia potencial gravitacional D energia mecânica → energia luminosa → energia potencial gravitacional E energia resultante do processo químico → energia luminosa → energia cinética Resolução Questão 4.14 Enem Observe a situação descrita na tirinha abaixo. Assim que o menino lança a flecha, há transformação de um tipo de energia em outra. A transformação, nesse caso, é de energia (A) potencial elástica em energia gravitacional. (B) gravitacional em energia potencial. (C) potencial elástica em energia cinética. (D) cinética em energia potencial elástica. (E) gravitacional em energia cinética. Resolução Questão 4.15 Enem O gás natural veicular (GNV) pode substituir a gasolina ou álcool nos veículos automotores. Nas grandes cidades, essa possibilidade tem sido explorada, principalmente, pelos táxis, que recuperam em um tempo relativamente curto o investimento feito com a conversão por meio da economia proporcionada pelo uso do gás natural. Atualmente, a 49 conversão para gás natural do motor de um automóvel que utiliza a gasolina custa R$ 3.000,00. Um litro de gasolina permite percorrer cerca de 10 km e custa R$ 2,20, enquanto um metro cúbico de GNV permite percorrer cerca de 12 km e custa R$ 1,10. Desse modo, um taxista que percorra 6.000 km por mês recupera o investimento da conversão em aproximadamente (A) 2 meses. (B) 4 meses. (C) 6 meses. (D) 8 meses. (E) 10 meses. Resolução Questão 4.16 Enem Um problema ainda não resolvido da geração nuclear de eletricidade é a destinação dos rejeitos radiativos, o chamado “lixo atômico”. Os rejeitos mais ativos ficam por um período em piscinas de aço inoxidável nas próprias usinas antes de ser, como os demais rejeitos, acondicionados em tambores que são dispostos em áreas cercadas ou encerrados em depósitos subterrâneos secos, como antigas minas de sal. A complexidade do problema do lixo atômico, comparativamente a outros lixos com substâncias tóxicas, se deve ao fato de (A) emitir radiações nocivas, por milhares de anos, em um processo que não tem como ser interrompido artificialmente. (B) acumular-se em quantidades bem maiores do que o lixo industrial convencional, faltando assim locais para reunir tanto material. (C) ser constituído de materiais orgânicos que podem contaminar muitas espécies vivas, incluindo os próprios seres humanos. (D) exalar continuamente gases venenosos, que tornariam o ar irrespirável por milhares de anos. (E) emitir radiações e gases que podem destruir a camada de ozônio e agravar o efeito estufa. Resolução Questão 4.17 Enem O debate em torno do uso da energia nuclear para produção de eletricidade permanece atual. Em um encontro internacional para a discussão desse tema, foram colocados os seguintes argumentos: I. Uma grande vantagem das usinas nucleares é o fato de não contribuírem para o aumento do efeito estufa, uma vez que o urânio, utilizado como “combustível”, não é queimado mas sofre fissão. II. Ainda que sejam raros os acidentes com usinas nucleares, seus efeitos podem ser tão graves que essa alternativa de geração de eletricidade não nos permite ficar tranqüilos. A respeito desses argumentos, pode-se afirmar que (A) o primeiro é válido e o segundo não é, já que nunca ocorreram acidentes com usinas nucleares. (B) o segundo é válido e o primeiro não é, pois de fato há queima de combustível na geração nuclear de eletricidade. (C) o segundo é valido e o primeiro é irrelevante, pois nenhuma forma de gerar eletricidade produz gases do efeito estufa. (D) ambos são válidos para se compararem vantagens e riscos na opção por essa forma de geração de energia. 50 (E) ambos são irrelevantes, pois a opção pela energia nuclear está-se tornando uma necessidade inquestionável. Resolução Questão 4.18 Enem Entre outubro e fevereiro, a cada ano, em alguns estados das regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste, os relógios permanecem adiantados em uma hora, passando a vigorar o chamado horário de verão. Essa medida, que se repete todos os anos, visa (A) promover a economia de energia, permitindo um melhor aproveitamento do período de iluminação natural do dia, que é maior nessa época do ano. (B) diminuir o consumo de energia em todas as horas do dia, propiciando uma melhor distribuição da demanda entre o período da manhã e da tarde. (C) adequar o sistema de abastecimento das barragens hidrelétricas ao regime de chuvas, abundantes nessa época do ano nas regiões que adotam esse horário. (D) incentivar o turismo, permitindo um melhor aproveitamento do período da tarde, horário em que os bares e restaurantes são mais freqüentados. (E) responder a uma exigência das indústrias, possibilitando que elas realizem um melhor escalonamento das férias de seus funcionários. Resolução Questão 4.19 Enem Há estudos que apontam razões econômicas e ambientais para que o gás natural possa vir a tornar-se, ao longo deste século, a principal fonte de energia em lugar do petróleo. Justifica-se essa previsão, entre outros motivos, porque o gás natural (A) além de muito abundante na natureza é um combustível renovável. (B) tem novas jazidas sendo exploradas e é menos poluente que o petróleo. (C) vem sendo produzido com sucesso a partir do carvão mineral. (D) pode ser renovado em escala de tempo muito inferior à do petróleo. (E) não produz CO2 em sua queima, impedindo o efeito estufa. Resolução Questão 4.20 Enem Também com relação ao trecho I, supondo a existência de um chuveiro elétrico, pode- se afirmar que: (A) a energia usada para aquecer o chuveiro é de origem química, transformando-se em energia elétrica. (B) a energia elétrica é transformada no chuveiro em energia mecânica e, posteriormente, em energia térmica. (C) o aquecimento da água deve-se à resistência do chuveiro, onde a energia elétrica é transformada em energia térmica. (D) a energia térmica consumida nesse banho é posteriormente transformada em energia elétrica. (E) como a geração da energia perturba o ambiente, pode-se concluir que sua fonte é algum derivado do petróleo. Resolução 51 Questão 4.27 Enem Nos últimos anos, o gás natural (GNV: gás natural veicular) vem sendo utilizado pela frota de veículos nacional, por ser viável economicamente e menos agressivo do ponto de vista ambiental. O quadro compara algumas características do gás natural e da gasolina em condições ambiente. Apesar das vantagens no uso de GNV, sua utilização implica algumas adaptações técnicas, pois, em condições ambiente, o volume de combustível necessário, em relação ao de gasolina, para produzir a mesma energia, seria (A) muito maior, o que requer um motor muito mais potente. (B) muito maior, o que requer que ele seja armazenado a alta pressão. (C) igual, mas sua potência será muito menor. (D) muito menor, o que o torna o veículo menos eficiente. (E) muito menor, o que facilita sua dispersão para a atmosfera. Resolução Questão 4.28 Enem Em um debate sobre o futuro do setor de transporte de uma grande cidade brasileira com trânsito intenso, foi apresentado um conjunto de propostas. Entre as propostas reproduzidas abaixo, aquela que atende, ao mesmo tempo, a implicações sociais e ambientais presentes nesse setor é (A) proibir o uso de combustíveis produzidos a partir de recursos naturais. (B) promover a substituição de veículos a diesel por veículos a gasolina. (C) incentivar a substituição do transporte individual por transportes coletivos. (D) aumentar a importação de diesel para substituir os veículos a álcool. (E) diminuir o uso de combustíveis voláteis devido ao perigo que representam. Resolução Questão 4.29 Enem Do ponto de vista ambiental, uma distinção importante que se faz entre os combustíveis é serem provenientes ou não de fontes renováveis. No caso dos derivados de petróleo e do álcool de cana, essa distinção se caracteriza (A) pela diferença nas escalas de tempo de formação das fontes, período geológico no caso do petróleo e anual no da cana. (B) pelo maior ou menor tempo para se reciclar o combustível utilizado, tempo muito maior no caso do álcool. (C) pelo maior ou menor tempo para se reciclar o combustível utilizado, tempo muito maior no caso dos derivados do petróleo. (D) pelo tempo de combustão de uma mesma quantidade de combustível, tempo muito maior para os derivados do petróleo do que do álcool. (E) pelo tempo de produção de combustível, pois o refino do petróleo leva dez vezes mais tempo do que a destilação do fermento de cana. Resolução 54 Questão 4.30 Enem O setor residencial brasileiro é, depois da indústria, o que mais consome energia elétrica. A participação do setor residencial no consumo total de energia cresceu de forma bastante acelerada nos últimos anos. Esse crescimento pode ser explicado I. pelo processo de urbanização no país, com a migração da população rural para as cidades. II. pela busca por melhor qualidade de vida, com a maior utilização de sistemas de refrigeração, iluminação e aquecimento. III. pela substituição de determinadas fontes de energia - a lenha, por exemplo – pela energia elétrica. Dentre as explicações apresentadas (A) apenas III é correta. (B) apenas I e II são corretas. (C) apenas I e III são corretas. (D) apenas II e III são corretas. (E) I, II e III são corretas. Resolução Questão 4.31 Enem simulado 2009 No século XXI, racionalizar o uso da energia é uma necessidade imposta ao homem devido ao crescimento populacional e aos problemas climáticos que o uso da energia, nos moldes em que vem sendo feito, tem criado para o planeta. Assim, melhorar a eficiência no consumo global de energia torna-se imperativo. O gráfico, a seguir, mostra a participação de vários setores da atividade econômica na composição do PIB e sua participação no consumo final de energia no Brasil. Considerando os dados apresentados, a fonte de energia primária para a qual uma melhoria de 10% na eficiência de seu uso resultaria em maior redução no consumo global de energia seria a) o carvão. b) o petróleo. c) a biomassa. 55 d) o gás natural. e) a hidroeletricidade. Resolução Questão 4.32 Enem Segundo matéria publicada em um jornal brasileiro, .Todo o lixo (orgânico) produzido pelo Brasil hoje . cerca de 20 milhões de toneladas por ano . seria capaz de aumentar em 15% a oferta de energia elétrica. Isso representa a metade da energia produzida pela hidrelétrica de Itaipu. O segredo está na celulignina, combustível sólido gerado a partir de um processo químico a que são submetidos os resíduos orgânicos.. O Estado de São Paulo, 01/01/2001. Independentemente da viabilidade econômica desse processo, ainda em fase de pesquisa, na produção de energia pela técnica citada nessa matéria, a celulignina faria o mesmo papel (A) do gás natural em uma usina termoelétrica. (B) do vapor d.água em uma usina termoelétrica. (C) da queda d.água em uma usina hidrelétrica. (D) das pás das turbinas em uma usina eólica. (E) do reator nuclear em uma usina termonuclear. Resolução Questão 4.33 Enem Em usinas hidrelétricas, a queda d.água move turbinas que acionam geradores. Em usinas eólicas, os geradores são acionados por hélices movidas pelo vento. Na conversão direta solar-elétrica são células fotovoltaicas que produzem tensão elétrica. Além de todos produzirem eletricidade, esses processos têm em comum o fato de (A) não provocarem impacto ambiental. (B) independerem de condições climáticas. (C) a energia gerada poder ser armazenada. (D) utilizarem fontes de energia renováveis. (E) dependerem das reservas de combustíveis fósseis. Resolução Questão 4.34 Enem O diagrama mostra a utilização das diferentes fontes de energia no cenário mundial. Embora aproximadamente um terço de toda energia primária seja orientada à produção de eletricidade, apenas 10% do total são obtidos em forma de energia elétrica útil. A pouca eficiência do processo de produção de eletricidade deve-se, sobretudo, ao fato de as usinas 56 (A) 10%. (B) 18%. (C) 25%. (D) 33%. (E) 50%. Resolução Questão 4.38 Enem Considere os seguintes acontecimentos ocorridos no Brasil: - Goiás, 1987 - Um equipamento contendo césio radioativo, utilizado em medicina nuclear, foi encontrado em um depósito de sucatas e aberto por pessoa que desconhecia o seu conteúdo. Resultado: mortes e conseqüências ambientais sentidas até hoje. - Distrito Federal, 1999 - Cilindros contendo cloro, gás bactericida utilizado em tratamento de água, encontrados em um depósito de sucatas, foram abertos por pessoa que desconhecia o seu conteúdo. Resultado: mortes, intoxicações e conseqüências ambientais sentidas por várias horas. Para evitar que novos acontecimentos dessa natureza venham a ocorrer, foram feitas as seguintes propostas para a atuação do Estado: I. Proibir o uso de materiais radioativos e gases tóxicos. II. Controlar rigorosamente a compra, uso e destino de materiais radioativos e de recipientes contendo gases tóxicos. III. Instruir usuários sobre a utilização e descarte destes materiais. IV. Realizar campanhas de esclarecimentos à população sobre os riscos da radiação e da toxicidade de determinadas substâncias. Dessas propostas, são adequadas apenas (A) I e II. (B) I e III. (C) II e III. (D) I, III e IV. (E) II, III e IV Resolução Questão 4.39 Enem cancelado 2009 Considere a ação de se ligar uma bomba hidráulica elétrica para captar água de um poço e armazená-la em uma caixa d’água localizada alguns metros acima do solo. As etapas seguidas pela energia entre a usina hidroelétrica e a residência do usuário podem ser divididas da seguinte forma: I — na usina: água flui da represa até a turbina, que aciona o gerador para produzir energia elétrica; II — na transmissão: no caminho entre a usina e a residência do usuário a energia elétrica flui por condutores elétricos; III — na residência: a energia elétrica aciona um motor cujo eixo está acoplado ao de uma bomba hidráulica e, ao girar, cumpre a tarefa de transferir água do poço para a caixa. As etapas I, II e III acima mostram, de forma resumida e simplificada, a cadeia de transformações de energia que se processam desde a fonte de energia primária até o seu uso final. A opção que detalha o que ocorre em cada etapa é: a) Na etapa I, energia potencial gravitacional da água armazenada na represa transforma-se em energia potencial da água em movimento na tubulação, a qual, lançada na turbina, causa a rotação do eixo do gerador elétrico e a correspondente energia cinética, dá lugar ao surgimento de corrente elétrica. b) Na etapa I, parte do calor gerado na usina se transforma em energia potencial na tubulação, no eixo da turbina e dentro do gerador; e também por efeito Joule no circuito interno do gerador. 59 c) Na etapa II, elétrons movem-se nos condutores que formam o circuito entre o gerador e a residência; nessa etapa, parte da energia elétrica transforma-se em energia térmica por efeito Joule nos condutores e parte se transforma em energia potencial gravitacional. d) Na etapa III, a corrente elétrica é convertida em energia térmica, necessária ao acionamento do eixo da bomba hidráulica, que faz a conversão em energia cinética ao fazer a água fluir do poço até a caixa, com ganho de energia potencial gravitacional pela água. e) Na etapa III, parte da energia se transforma em calor devido a forças dissipativas (atrito) na tubulação; e também por efeito Joule no circuito interno do motor; outra parte é transformada em energia cinética da água na tubulação e potencial gravitacional da água na caixa d’água. Resolução Questão 4.40 Enem “...O Brasil tem potencial para produzir pelo menos 15 mil megawatts por hora de energia a partir de fontes alternativas. Somente nos Estados da região Sul, o potencial de geração de energia por intermédio das sobras agrícolas e florestais é de 5.000 megawatts por hora. Para se ter uma idéia do que isso representa, a usina hidrelétrica de Ita, uma das maiores do país, na divisa entre o Rio Grande do Sul e Santa Catarina, gera 1.450 megawatts de energia por hora.” Esse texto, transcrito de um jornal de grande circulação, contém, pelo menos, um erro conceitual ao apresentar valores de produção e de potencial de geração de energia. Esse erro consiste em (A) apresentar valores muito altos para a grandeza energia. (B) usar unidade megawatt para expressar os valores de potência. (C) usar unidades elétricas para biomassa. (D) fazer uso da unidade incorreta megawatt por hora. (E) apresentar valores numéricos incompatíveis com as unidades. Resolução A energia térmica liberada em processos de fissão nuclear pode ser utilizada na geração de vapor para produzir energia mecânica que, por sua vez, será convertida em energia elétrica. Abaixo está representado um esquema básico de uma usina de energia nuclear.. 60 Questão 4.41 Enem Com relação ao impacto ambiental causado pela poluição térmica no processo de refrigeração da usina nuclear, são feitas as seguintes afirmações: I o aumento na temperatura reduz, na água do rio, a quantidade de oxigênio nela dissolvido, que é essencial para a vida aquática e para a decomposição da matéria orgânica. II o aumento da temperatura da água modifica o metabolismo dos peixes. III o aumento na temperatura da água diminui o crescimento de bactérias e de algas, favorecendo o desenvolvimento da vegetação. Das afirmativas acima, somente está(ão) correta(s): (A) I. (B) II. (C) III. (D) I e II. (E) II e III. Resolução Questão 4.42 Enem A partir do esquema são feitas as seguintes afirmações: I a energia liberada na reação é usada para ferver a água que, como vapor a alta pressão, aciona a turbina. II a turbina, que adquire uma energia cinética de rotação, é acoplada mecanicamente ao gerador para produção de energia elétrica. III a água depois de passar pela turbina é pré-aquecida no condensador e bombeada de volta ao reator. Dentre as afirmações acima, somente está(ão) correta(s): (A) I. (B) II. (C) III. (D) I e II. (E) II e III. Resolução Questão 4.43 Enem O esquema abaixo mostra, em termos de potência(energia/tempo), aproximadamente, o fluxo de energia, a partir de uma certa quantidade de combustível vinda do tanque de gasolina, em um carro viajando com velocidade constante. O esquema mostra que, na queima da gasolina, no motor de combustão, uma parte considerável de sua energia é dissipada. Essa perda é da ordem de: (A) 80%. (B) 70%. (C) 50%. (D) 30%. (E) 20%. Resolução 61 (A) 4 .10 -9 (B) 2,5 .10 -6 (C) 4 .10 -4 (D) 2,5 .10 -3 (E) 4 .10 -2 Resolução Questão 4.48 Enem De acordo com este diagrama, uma das modalidades de produção de energia elétrica envolve combustíveis fósseis. A modalidade de produção, o combustível e a escala de tempo típica associada à formação desse combustível são, respectivamente, (A) hidroelétricas - chuvas - um dia (B) hidroelétricas - aquecimento do solo - um mês (C) termoelétricas - petróleo - 200 anos (D) termoelétricas - aquecimento do solo - 1 milhão de anos (E) termoelétricas - petróleo - 500 milhões de anos Resolução Questão 4.49 Enem No diagrama estão representadas as duas modalidades mais comuns de usinas elétricas, as hidroelétricas e as termoelétricas. No Brasil, a construção de usinas hidroelétricas deve ser incentivada porque essas I. utilizam fontes renováveis, o que não ocorre com as termoelétricas que utilizam fontes que necessitam de bilhões de anos para serem reabastecidas. II. apresentam impacto ambiental nulo, pelo represamento das águas no curso normal dos rios. III. aumentam o índice pluviométrico da região de seca do Nordeste, pelo represamento de águas. Das três afirmações acima, somente (A) I está correta. (B) II está correta. (C) III está correta. (D) I e II estão corretas. (E) II e III estão corretas. Resolução Questão 4.50 Enem Uma estação distribuidora de energia elétrica foi atingida por um raio. Este fato provocou escuridão em uma extensa área. Segundo estatísticas, ocorre em média a cada 10 anos um fato desse tipo. Com base nessa informação, pode-se afirmar que (A) a estação está em funcionamento há no máximo 10 anos. (B) daqui a 10 anos deverá cair outro raio na mesma estação. (C) se a estação já existe há mais de 10 anos, brevemente deverá cair outro raio na mesma. (D) a probabilidade de ocorrência de um raio na estação independe do seu tempo de existência. (E) é impossível a estação existir há mais de 30 anos sem que um raio já a tenha atingido anteriormente. Resolução Muitas usinas hidroelétricas estão situadas em barragens. As características de algumas das grandes represas e usinas brasileiras estão apresentadas no quadro abaixo. 64 Questão 4.51 Enem A razão entre a área da região alagada por uma represa e a potência produzida pela usina nela instalada é uma das formas de estimar a relação entre o dano e o benefício trazidos por um projeto hidroelétrico. A partir dos dados apresentados no quadro, o projeto que mais onerou o ambiente em termos de área alagada por potência foi (A) Tucuruí. (B) Furnas. (C) Itaipu. (D) Ilha Solteira. (E) Sobradinho. Resolução Questão 4.52 Enem A tabela a seguir apresenta alguns exemplos de processos, fenômenos ou objetos em que ocorrem transformações de energia. Nessa tabela, aparecem as direções de transformação de energia. Por exemplo, o termopar é um dispositivo onde energia térmica se transforma em energia elétrica. Dentre os processos indicados na tabela, ocorre conservação de energia (A) em todos os processos. (B) somente nos processos que envolvem transformações de energia sem dissipação de calor. (C) somente nos processos que envolvem transformações de energia mecânica. (D) somente nos processos que não envolvem energia química. (E) somente nos processos que não envolvem nem energia química nem energia térmica. Resolução Na figura abaixo está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade. Questão 4.53 Enem Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina: (A) hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina. (B) hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água. (C) termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento. (D) eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água. (E) nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água. 65 Resolução Questão 4.54 Enem A eficiência de uma usina, do tipo da representada na figura da questão anterior, é da ordem de 0,9, ou seja, 90% da energia da água no início do processo se transforma em energia elétrica. A usina Ji-Paraná, do Estado de Rondônia, tem potência instalada de 512 Milhões de Watt, e a barragem tem altura de aproximadamente 120m. A vazão do rio Ji- Paraná, em litros de água por segundo, deve ser da ordem de: (A) 50 (B) 500 (C) 5.000 (D) 50.000 (E) 500.000 Resolução Questão 4.55 Enem No processo de obtenção de eletricidade, ocorrem várias transformações de energia. Considere duas delas: I. cinética em elétrica II. potencial gravitacional em cinética Analisando o esquema, é possível identificar que elas se encontram, respectivamente, entre: (A) I- a água no nível h e a turbina, II- o gerador e a torre de distribuição. (B) I- a água no nível h e a turbina, II- a turbina e o gerador. (C) I- a turbina e o gerador, II- a turbina e o gerador. (D) I- a turbina e o gerador, II- a água no nível h e a turbina. (E) I- o gerador e a torre de distribuição, II- a água no nível h e a turbina. Resolução Questão 4.56 Enem 2011 Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com vara. As etapas de um dos saltos de um atleta estão representadas na figura: Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), para que o salto atinja a maior altura possível, ou seja, o máximo de energia seja conservada, é necessário que a) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica representada na etapa IV. b) a energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa IV. 66 d) e) Resolução Questão 4.61 Enem 2012 Os carrinhos de brinquedo podem ser de vários tipos. Dentre eles, há os movidos a corda, em que uma mola em seu interior é comprimida quando a criança puxa o carrinho para trás. Ao ser solto, o carrinho entra em movimento enquanto a mola volta à sua forma inicial. O processo de conversão de energia que ocorre no carrinho descrito também é verificado em a) um dínamo. b) um freio de automóvel. c) um motor a combustão. d) uma usina hidroelétrica. e) uma atiradeira (estilingue). Resolução Questão 4.62 Enem 2011 Partículas suspensas em um fluido apresentam contínua movimentação aleatória, chamado movimento browniano, causado pelos choques das partículas que compõe o fluido. A ideia de um inventor era construir uma série de palhetas, montadas sobre um eixo, que seriam postas em movimento pela agitação das partículas ao seu redor. Como o movimento ocorreria igualmente em ambos os sentidos de rotação, o cientista concebeu um segundo elemento, um dente de engrenagem assimétrico. Assim, em escala muito pequena, este tipo de motor poderia executar trabalho, por exemplo, puxando um pequeno peso para cima. O esquema, que já foi testado, é mostrado a seguir. 69 A explicação para a necessidade do uso da engrenagem com trava é: a) O travamento do motor, para que ele não se solte aleatoriamente. b) A seleção da velocidade, controlada pela pressão nos dentes da engrenagem. c) O controle do sentido da velocidade tangencial, permitindo, inclusive, uma fácil leitura do seu valor. d) A determinação do movimento, devido ao caráter aleatório, cuja tendência é o equilíbrio. e) A escolha do ângulo a ser girado, sendo possível, inclusive, medi-lo pelo número de dentes da engrenagem. Resolução Questão 4.63 Enem 2012 Suponha que você seja um consultor e foi contratado para assessorar a implantação de uma matriz energética em um pequeno país com as seguintes características: região plana, chuvosa e com ventos constantes, dispondo de poucos recursos hídricos e sem reservatórios de combustíveis fósseis. De acordo com as características desse país, a matriz energética de menor impacto e risco ambientais é a baseada na energia a) dos biocombustíveis, pois tem menos impacto ambiental e maior disponibilidade. b) solar, pelo seu baixo custo e pelas características do país favoráveis à sua implantação. c) nuclear, por ter menos risco ambiental a ser adequada a locais com menor extensão territorial, d) hidráulica, devido ao relevo, à extensão territorial do país e aos recursos naturais disponíveis. e) eólica, pelas características do país e por não gerar gases do efeito estufa nem resíduos de operação. Resolução Questão 4.64 Enem 2010 O crescimento da produção de energia elétrica ao longo do tempo tem influenciado decisivamente o progresso da humanidade, mas também tem criado uma séria preocupação: o prejuízo ao meio ambiente. Nos próximos anos, uma nova tecnologia de geração de energia elétrica deverá ganhar espaço: as células a combustível hidrogênio/oxigênio. Com base no texto e na figura, a produção de energia elétrica por meio da célula a combustível hidrogênio/oxigênio diferencia-se dos processos convencionais porque: a) transforma energia química em energia elétrica, sem causar danos ao meio ambiente, porque o principal subproduto formado é a água. b) converte a energia química contida nas moléculas dos componentes em energia térmica, sem que ocorra a produção de gases poluentes nocivos ao meio ambiente. c) transforma energia química em energia elétrica, porém emite gases poluentes da mesma forma que a produção de energia a partir dos combustíveis fósseis. 70 d) converte energia elétrica proveniente dos combustíveis fósseis em energia química, retendo os gases poluentes produzidos no processo sem alterar a qualidade do meio ambiente. e) converte a energia potencial acumulada nas moléculas de água contidas no sistema em energia química, sem que ocorra a produção de gases poluentes nocivos ao meio ambiente. Resolução Questão 4.65 Enem 2010 Deseja-se instalar uma estação de geração de energia elétrica em um município localizado no interior de um pequeno vale cercado de altas montanhas de difícil acesso. A cidade é cruzada por um rio, que é fonte de água para consumo, irrigação das lavouras de subsistência e pesca. Na região, que possui pequena extensão territorial, a incidência solar é alta o ano todo. A estação em questão irá abastecer apenas o município apresentado. Qual forma de obtenção de energia, entre as apresentadas, é a mais indicada para ser implantada nesse município de modo a causar o menor impacto ambiental? a) Termelétrica, país é possível utilizar a água do rio no sistema de refrigeração. b) Eólica, pois a geografia do local é própria para a captação desse tipo de energia. c) Nuclear, pois o modo de resfriamento de seus sistemas não afetaria a população. d) Fotovoltaica, pois é possível aproveitar a energia solar que chega à superfície do local. e) Hidrelétrica, pois o rio que corta o município é suficiente para abastecer a usina construída. Resolução Questão 4.66 Enem 2013 Em um dia sem vento, ao saltar de um avião, um paraquedista cai verticalmente até atingir a velocidade limite. No instante em que o paraquedas é aberto (instante TA), ocorre a diminuição de sua velocidade de queda. Algum tempo após a abertura do paraquedas, ele passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança. Que gráfico representa a força resultante sobre o paraquedista, durante o seu movimento de queda? a) b) c) d) e) Resolução 71 d) à diminuição da pressão atmosférica e ao consequente aumento da oxigenação do sangue. e) ao aumento da insolação no clima de montanha e ao consequente aumento de temperatura no verão. Resolução Questão 5.4 Enem Pelas normas vigentes, o litro do álcool hidratado que abastece os veículos deve ser constituído de 96% de álcool puro e 4% de água (em volume). As densidades desses componentes são dadas na tabela. Um técnico de um órgão de defesa do consumidor inspecionou cinco postos suspeitos de venderem álcool hidratado fora das normas. Colheu uma amostra do produto em cada posto, mediu a densidade de cada uma, obtendo: A partir desses dados, o técnico pôde concluir que estavam com o combustível adequado somente os postos (A) I e II. (B) I e III. (C) II e IV. (D) III e V. (E) IV e V. Resolução Questão 5.5. Enem 2012 O manual que acompanha uma ducha higiênica informa que a pressão mínima da água para o seu funcionamento apropriado é de 20 kPa. A figura mostra a instalação hidráulica com a caixa d‘água e o cano ao qual deve ser conectada a ducha. O valor da pressão da água na ducha está associado à altura a) h1. b) h2. c) h3. d) h4. e) h5. Resolução 74 Questão 5.6 Unesp 2013 O relevo submarino de determinada região está representado pelas curvas de nível mostradas na figura, na qual os valores em metros representam as alturas verticais medidas em relação ao nível de referência mais profundo, mostrado pela linha vermelha. Dois peixes, 1 e 2, estão inicialmente em repouso nas posições indicadas e deslocam-se para o ponto P, onde param novamente. Considere que toda a região mostrada na figura esteja submersa, que a água do mar esteja em equilíbrio e que sua densidade seja igual a 10 3 kg/m 3 . Se g = 10 m/s 2 e 1 atm = 10 5 Pa, pode-se afirmar, considerando-se apenas os pontos de partida e de chegada, que, durante seu movimento, o peixe a) 2 sofreu uma redução de pressão de 3 atm. b) 1 sofreu um aumento de pressão de 4 atm. c) 1 sofreu um aumento de pressão de 6 atm. d) 2 sofreu uma redução de pressão de 6 atm. e) 1 sofreu uma redução de pressão de 3 atm. Resolução Questão 5.7 Unesp 2013 O sifão é um dispositivo que permite transferir um líquido de um recipiente mais alto para outro mais baixo, por meio, por exemplo, de uma mangueira cheia do mesmo líquido. Na figura, que representa, esquematicamente, um sifão utilizado para transferir água de um recipiente sobre uma mesa para outro no piso, R é um registro que, quando fechado, impede o movimento da água. Quando o registro é aberto, a diferença de pressão entre os pontos A e B provoca o escoamento da água para o recipiente de baixo. Considere que os dois recipientes estejam abertos para a atmosfera, que a densidade da água seja igual a 10 3 kg/m 3 e que g = 10 m/s 2 . De acordo com as medidas indicadas na figura, com 75 o registro R fechado, a diferença de pressão A BP P , entre os pontos A e B, em pascal, é igual a a) 4 000. b) 10 000. c) 2 000. d) 8 000. e) 12 000. Resolução Questão 5.8 Enem 2011 Um tipo de vaso sanitário que vem substituindo as válvulas de descarga está esquematizado na figura. Ao acionar a alavanca, toda a água do tanque é escoada e aumenta o nível no vaso, até cobrir o sifão. De acordo com o Teorema de Stevin, quanto maior a profundidade, maior a pressão. Assim, a água desce levando os rejeitos até o sistema de esgoto. A válvula da caixa de descarga se fecha e ocorre o seu enchimento. Em relação às válvulas de descarga, esse tipo de sistema proporciona maior economia de água. A característica de funcionamento que garante essa economia é devida a) à altura do sifão de água. b) ao volume do tanque de água. c) à altura do nível de água no vaso. d) ao diâmetro do distribuidor de água. e) à eficiência da válvula de enchimento do tanque. Resolução Questão 5.9 Enem . Eclusa e um canal que, construído em águas de um rio com grande desnível, possibilita a navegabilidade, subida ou descida de embarcações. No esquema abaixo, esta representada a descida de uma embarcação, pela eclusa do porto Primavera, do nível mais alto do rio Paraná ate o nível da jusante. A câmara dessa eclusa tem comprimento aproximado de 200 m e largura igual a 17 m. 76 3 - Ler a altura manométrica (H) correspondente ao cruzamento das respectivas linha e coluna na tabela. 4 - Usar a altura manométrica no gráfico de desempenho para ler a vazão correspondente. L = Comprimento total da tubulação (em metro), da bomba até o reservatório. 10 20 40 60 80 100 125 150 175 200 225 250 300 H = Altura manométrica total, em metro. h = A lt u ra (e m m et ro ) d a en tr ad a d a ág u a n a b o m b a at é o re se rv at ó ri o . 5 6 7 8 10 11 13 14 16 18 20 22 24 28 10 11 12 13 15 16 18 19 21 23 25 27 29 33 15 17 18 20 21 23 24 26 28 30 32 34 38 20 22 23 25 26 28 29 31 33 35 37 39 43 25 28 30 31 33 34 36 38 40 42 44 48 30 33 35 36 38 39 41 43 45 47 50 50 35 38 40 41 43 44 46 48 50 50 40 43 45 46 50 50 50 50 50 50 50 Considere que se deseja usar uma bomba, cujo desempenho é descrito pelos dados acima, para encher um reservatório de 1.200 L que se encontra 30 m acima da entrada da bomba. Para fazer a tubulação entre a bomba e o reservatório seriam usados 200 m de cano. Nessa situação, é de se esperar que a bomba consiga encher o reservatório a) entre 30 e 40 minutos. b) em menos de 30 minutos. c) em mais de 1 h e 40 minutos. d) entre 40 minutos e 1 h e 10 minutos. e) entre 1 h e 10 minutos e 1 h e 40 minutos. Resolução Questão 5.14 Ufsm 2013 Um certo medicamento, tratado como fluido ideal, precisa ser injetado em um paciente, empregando-se, para tanto, uma seringa. 79 Considere que a área do êmbolo seja 400 vezes maior que a área da abertura da agulha e despreze qualquer forma de atrito. Um acréscimo de pressão igual a P sobre o êmbolo corresponde a qual acréscimo na pressão do medicamento na abertura da agulha? a) P. b) 200 P. c) P . 200  d) 400 P. e) P . 400  Resolução Questão 5.15 Ufsm 2012 Dentro de uma mina de carvão, existe acúmulo de água. Para retirar essa água, uma bomba de sucção é instalada na boca da mina, ao nível do solo. Assim, a) quanto maior a profundidade da água, maior deve ser a potência do motor que aciona a bomba. b) se a profundidade da água é maior do que 11 m, a bomba não retira água da mina. c) se a profundidade da água é grande, duas ou mais bombas devem ser instaladas em série ao nível do solo. d) a mesma bomba pode retirar a água em qualquer profundidade, mas, com profundidades maiores, diminui a vazão nas tubulações. e) a bomba de sucção não pode retirar água da mina, porque só funciona no vácuo. Resolução Questão 5.16 Enem 2010 Durante uma obra em um clube, um grupo de trabalhadores teve de remover uma escultura de ferro maciço colocada no fundo de uma piscina vazia. Cinco trabalhadores amarraram cordas à escultura e tentaram puxá-la para cima, sem sucesso. Se a piscina for preenchida com água, ficará mais fácil para os trabalhadores removerem a escultura, pois a a) escultura flutuará. Dessa forma, os homens não precisarão fazer força para remover a escultura do fundo. b) escultura ficará com peso menor, Dessa forma, a intensidade da força necessária para elevar a escultura será menor. c) água exercerá uma força na escultura proporcional a sua massa, e para cima. Esta força se somará á força que os trabalhadores fazem para anular a ação da força peso da escultura. d) água exercerá uma força na escultura para baixo, e esta passará a receber uma força ascendente do piso da piscina. Esta força ajudará a anular a ação da força peso na escultura. e) água exercerá uma força na escultura proporcional ao seu volume, e para cima. Esta força se somará à força que os trabalhadores fazem, podendo resultar em uma força ascendente maior que o peso da escultura. Resolução Questão 5.17 Enem 2ª aplicação 2010 Um brinquedo chamado ludião consiste em um pequeno frasco de vidro, parcialmente preenchido com água, que é emborcado (virado com a boca para baixo) dentro de uma garrafa PET cheia de água e tampada. Nessa situação, o frasco fica na parte superior da garrafa, conforme mostra a figura 1. Quando a garrafa é pressionada, o frasco se desloca para baixo, como mostrado na figura 2. 80 Ao apertar a garrafa, o movimento de descida do frasco ocorre porque a) diminui a força para baixo que a água aplica no frasco. b) aumenta a pressão na parte pressionada da garrafa. c) aumenta a quantidade de água que fica dentro do frasco. d) diminui a força de resistência da água sobre o frasco. e) diminui a pressão que a água aplica na base do frasco. Resolução Questão 5.18 Afa 2013 Uma esfera homogênea, rígida, de densidade 1μ e de volume V se encontra apoiada e em equilíbrio na superfície inferior de um recipiente, como mostra a figura 1. Nesta situação a superfície inferior exerce uma força 1N sobre a esfera. A partir dessa condição, o recipiente vai sendo preenchido lentamente por um líquido de densidade ,μ de tal forma que esse líquido esteja sempre em equilíbrio hidrostático. Num determinado momento, a situação de equilíbrio do sistema, no qual a esfera apresenta metade de seu volume submerso, é mostrada na figura 2. Quando o recipiente é totalmente preenchido pelo líquido, o sistema líquido-esfera se encontra em uma nova condição de equilíbrio com a esfera apoiada na superfície superior do recipiente (figura 3), que exerce uma força de reação normal 2N sobre a esfera. Nessas condições, a razão 2 1 N N é dada por a) 1 2 b) 1 c) 3 2 d) 2 Resolução Questão 5.19 Uff 2012 Submarinos possuem tanques de lastro, que podem estar cheios de água ou vazios. Quando os tanques estão vazios, o submarino flutua na superfície da água, com parte do seu volume acima da superfície. Quando os tanques estão cheios de água, o submarino flutua em equilíbrio abaixo da superfície. 81 sem que a massa do peixe varie significativamente, o volume do corpo do peixe também aumente. Assim, o módulo do empuxo supera o da força peso, e o peixe sobe (figura 2). Na situação descrita, o módulo do empuxo aumenta, porque a) é inversamente proporcional à variação do volume do corpo do peixe. b) a intensidade da força peso, que age sobre o peixe, diminui significativamente. c) a densidade da água na região ao redor do peixe aumenta. d) depende da densidade do corpo do peixe, que também aumenta. e) o módulo da força peso da quantidade de água deslocada pelo corpo do peixe aumenta. Resolução Questão 5.26 Unisinos 2012 Segundo o Princípio de Arquimedes, um corpo parcialmente submerso, flutua na água se sua ___________ for ___________ que a da água. 84 As lacunas são corretamente preenchidas, respectivamente, por a) densidade; menor. b) densidade; maior. c) pureza; maior. d) temperatura; menor. e) massa; menor. Resolução Questão 5.27 Enem 2012 Um consumidor desconfia que a balança do supermercado não está aferindo corretamente a massa dos produtos. Ao chegar a casa resolve conferir se a balança estava descalibrada. Para isso, utiliza um recipiente provido de escala volumétrica, contendo 1,0 litro d‘água. Ele coloca uma porção dos legumes que comprou dentro do recipiente e observa que a água atinge a marca de 1,5 litro e também que a porção não ficara totalmente submersa, com 1 3 de seu volume fora d‘água. Para concluir o teste, o consumidor, com ajuda da internet, verifica que a densidade dos legumes, em questão, é a metade da densidade da água, onde, água 3 g1 . cm ρ  No supermercado a balança registrou a massa da porção de legumes igual a 0,500 kg (meio quilograma). Considerando que o método adotado tenha boa precisão, o consumidor concluiu que a balança estava descalibrada e deveria ter registrado a massa da porção de legumes igual a a) 0,073 kg. b) 0,167 kg. c) 0,250 kg. d) 0,375 kg. e) 0,750 kg. Resolução Questão 5.28 Enem 2011 Em um experimento realizado para determinar a densidade da água de um lago, foram utilizados alguns materiais conforme ilustrado: um dinamômetro D com graduação de 0 N a 50 N e um cubo maciço e homogêneo de 10 cm de aresta e 3 kg de massa. Inicialmente, foi conferida a calibração do dinamômetro, constatando-se a leitura de 30 N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar. Ao mergulhar o cubo na água do lago, até que metade do seu volume ficasse submersa, foi registrada a leitura de 24 N no dinamômetro. Considerando que a aceleração da gravidade local é de 210 m/s , a densidade da água do lago, em 3g/cm , é a) 0,6. b) 1,2. c) 1,5. d) 2,4. e) 4,8. Resolução Questão 5.29 Enem 2013 Para realizar um experimento com uma garrafa PET cheia de água, perfurou-se a lateral da garrafa em três posições a diferentes alturas. Com a garrafa tampada, a água não vazou por nenhum dos orifícios, e, com a garrafa destampada, observou-se o escoamento da água, conforme ilustrado na figura. 85 Como a pressão atmosférica interfere no escoamento da água, nas situações com a garrafa tampada e destampada, respectivamente? a) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água. b) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo. c) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo. d) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; regula a velocidade de escoamento, que só depende da pressão atmosférica. e) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água. Resolução Questão 5.30 Enem 2013 Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldade de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma. Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja cinco vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba. Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de 10m/s 2 , deseja-se elevar uma pessoa de 65kg em uma cadeira de rodas de 15kg sobre a plataforma de 20kg. Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante? a) 20N b) 100N c) 200N d) 1000N e) 5000N Resolução Índice 86 Resolução Questão 6.3 Ifsp 2012 No nosso cotidiano, as alavancas são frequentemente utilizadas com o objetivo de facilitar algum trabalho ou para dar alguma vantagem mecânica, multiplicando uma força. Dependendo das posições relativas do ponto fixo ou de apoio de uma alavanca (fulcro) em relação às forças potente e resistente, elas podem ser classificadas em três tipos: interfixas, interpotentes e inter-resistentes. As figuras mostram os três tipos de alavancas. As situações A, B e C, nessa ordem, representam alavancas classificadas como a) inter-resistente, interpotente e interfixa. b) interpotente, inter-resistente e interfixa. c) interpotente, interfixa e inter-resistente. d) interfixa, inter-resistente e interpotente. e) interfixa, interpotente e inter-resistente. Resolução Questão 6.4 Cftce Na figura a seguir, temos uma combinação de roldanas móveis e fixas, constituindo uma talha exponencial. A força de ação (FA), a ser aplicada para erguer e manter em equilíbrio uma força de resistência (FR) de 500 kgf, será de: a) 125 kgf b) 250 kgf c) 62,5 kgf d) 100 kgf e) 50 kgf Resolução Questão 6.5 Mackenzie Dentre os instrumentos mais antigos desenvolvidos pelo homem, figuram as alavancas e, pelo menos desde o século III a.C., se conhece uma teoria sobre o seu funcionamento: o princípio das alavancas, de Arquimedes de Siracusa. Nas alternativas abaixo, são mencionados alguns objetos utilizados pelo homem nos dias de hoje. Assinale a alternativa na qual os dois objetos citados são considerados alavancas, quando utilizados corretamente, segundo suas finalidades específicas. 89 a) tesoura e alicate b) cadeira e gangorra c) prego e parafuso d) martelo e machado e) mola helicoidal e dinamômetro Resolução Questão 6.6 De quanto a força aplicada fica reduzida utilizando-se um conjunto de roldana fixa + roldana móvel? a) 10% b) 30% c) 50% d) 70% e) 90% Resolução Questão 6.7 Ifsp 2013 Em um parque de diversão, Carlos e Isabela brincam em uma gangorra que dispõe de dois lugares possíveis de se sentar nas suas extremidades. As distâncias relativas ao ponto de apoio (eixo) estão representadas conforme a figura a seguir. Sabendo-se que Carlos tem 70 kg de massa e que a barra deve permanecer em equilíbrio horizontal, assinale a alternativa correta que indica respectivamente o tipo de alavanca da gangorra e a massa de Isabela comparada com a de Carlos. a) Interfixa e maior que 70 kg. b) Inter-resistente e menor que 70 kg. c) Interpotente e igual a 70 kg. d) Inter-resistente e igual a 70 kg. e) Interfixa e menor que 70 kg. Resolução Questão 6.8 Ifsp 2012 O quadrinho mostra o Garfield tentando pescar o filé de seu dono com uma vara cuja força peso, de módulo 20 N, está representada em seu centro de gravidade, CG. Para conseguir seu almoço, o gato utilizou um fio de nylon de massa desprezível com um anzol e um conjunto de chumbinhos, totalizando 0,4 N de peso, pendurados na ponta. 90 Considerando-se as distâncias indicadas na figura, numa situação em que a vara esteja em equilíbrio, sendo segurada pelas duas patas de Garfield, a intensidade da força F, em newtons, aplicada pela pata esquerda do gato na vara, é igual a a) 75. b) 65. c) 55. d) 45. e) 35. Resolução Questão 6.9 Cps 2012 Você já deve ter visto em seu bairro pessoas que vieram diretamente da roça e, munidas de carrinhos de mão e uma simples balança, vendem mandiocas de casa em casa. A balança mais usada nessas situações é a apresentada na figura a seguir. (Considere desprezíveis a massa do prato com seus cordames e a massa da haste por onde corre o massor.) A balança representada está em equilíbrio, pois o produto da massa do massor pela distância que o separa do ponto P é igual ao produto da massa que se deseja medir pela distância que separa o ponto em que os cordames do prato são amarrados na haste até o ponto P. Considere que no prato dessa balança haja 3 kg de mandiocas e que essa balança tenha um massor de 0,6 kg. Para que se atinja o equilíbrio, a distância d do massor em relação ao ponto P deverá ser, em cm, a) 16. b) 20. c) 24. d) 36. e) 40. Resolução Questão 6.10 Uerj 2012 Uma balança romana consiste em uma haste horizontal sustentada por um gancho em um ponto de articulação fixo. A partir desse ponto, um pequeno corpo P pode ser deslocado na direção de uma das extremidades, a fim de equilibrar um corpo colocado em um prato pendurado na extremidade oposta. Observe a ilustração: 91