FÍSICA DADOS. 10 v som = 340 m/s T (K) = T( o C) s = 38) 27) Q = mc T = C T 39) i = 30) U = Q τ 42) 31) Instruções:

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1 FÍSICA DADOS 9 N. g = 0 k 0 = 9,0 0 s C 8 c = 3,0 0 v so = 340 /s T (K) = 73 + T( o C) s 0) d = d 0 + v 0 t + at 4) E p = gh 6) 0) v = v 0 + at 5) E c = v 03) v = 04) T= f 05) 0 PV P V = 38) T T V = k0 q 7) Q = c T = C T 39) i = t v + a d 6) τ = E c 8) Q = L 40) eq = n π ω = 8) E p = kx T 7) F = kx 9) τ = P V 06) v=ω r r 9) p = v 3) 4) 30) U = Q τ 4) eq = V = i T = 43) P = Vi T v r r r 07) ac = = ω 0) I = F t = p 3) = + V 44) P = i = f p p' r r p' I [08) F = a ) ρ = 33) A = = ε 45) i = V p O r r F q 09) P = g ) P = q 34) F = k A 0 46) F = Bqvsenθ d 0) f a = µ N F 3) P = P 0 + ρgh 35) E r r = q 47) F = BiLsen θ q - Φ ) F = G d 4) E = ρvg 36) E = k 0 48) ε = d t T τ ΑΒ ) = constante 3 d 5) P V = nt 37) V AB = 49) Φ = BAcosθ q 3) τ = Fd cosθ q d n Instruções: Alguas das questões de Física são adaptações de situações reais. Alguns dados e condições fora odificados para facilitar o trabalho dos candidatos. essaltaos a necessidade de ua leitura atenta e copleta do enunciado antes de responder à questão.

2 Questão 0 U curioso estudante de Ciências utiliza-se de u site de busca da internet para pesquisar o princípio de funcionaento de cada u dos aparelhos ou utilitários listados na coluna A da tabela abaixo. Estabeleça as relações verdadeiras entre os aparelhos da coluna A e os princípios predoinantes de funcionaento da coluna B. Coluna A Aparelhos ou utilitários (a) Aparelho de icroondas (b) Gerador elétrico (c) Geladeira (d) Motor de cobustão (e) Garrafa térica Coluna B Princípios de funcionaento ou lei física (I) Máquina térica (II) Indução eletroagnética (III) Propagação do calor (IV) Ondas eletroagnéticas (V) Expansão de u gás (VI) efração da luz Assinale a(s) proposição(ões) que apresenta() apenas relações verdadeiras. 0. a IV, b II, c V 0. a V, b III, c IV 04. c V, d I, e III 08. c VI, d IV, e V 6. a V, c VI, e II Gabarito: 05 (0 + 04) Núero de acertos: 3539 (54,35%) Grau de dificuldade obtido: fácil A questão relacionou os princípios de funcionaento ou leis físicas co diversos aparelhos e utilitários do nosso cotidiano. Confirando a facilidade esperada na questão, observou-se que 86,9% dos candidatos assinalara a proposição 0; 63,6% assinalara a proposição 04 e, destes, 54,4% percebera sere estas as duas proposições corretas. A questão obteve o aior percentual de acertos da prova, deonstrando que os candidatos conseguira associar aplaente os princípios físicos co alguas de suas aplicações, o que tabé se coprova pelo baixo percentual de proposições incorretas assinaladas (6,9%). Questão 0 U carro co velocidade de ódulo constante de 0 /s percorre a trajetória descrita na figura, sendo que de A a C a trajetória é retilínea e de D a F é circular, no sentido indicado.

3 A v r A B v r B C v r C D v r D E v r F F v r E Assinale a(s) proposição(ões) COETA(S). 0. O carro te oviento unifore de A até C. 0. O carro te oviento unifore de A até F. 04. O carro te aceleração de A até C. 08. O carro te aceleração de D até F. 6. O carro te oviento retilíneo uniforeente variado de D até F. Gabarito: ( ) Núero de acertos: 48 (6,55%) A questão abordou o conceito de aceleração e duas situações distintas de oviento. O percentual de acertos verificado na resposta correta, de soente 6,6%, evidenciou a dificuldade na copreensão deste conceito. O resultado contrariou não só a facilidade esperada na questão, ua vez que envolvia conteúdos aplaente trabalhados no Ensino Médio, coo a situou estatisticaente entre as ais difíceis da prova. Verificou-se que 78,5% dos candidatos constatara que a aceleração é nula na trajetória retilínea, enquanto que soente 39,0% constatara que existe aceleração na trajetória circular, o que deonstra a dificuldade e copreender e aplicar de fora correta o conceito vetorial de aceleração. É interessante salientar ainda que, co a udança da trajetória de retilínea para circular, soente 34,4% dos candidatos percebera que o oviento do carro peraneceu unifore.

4 Questão 03 Considere o sistea constituído por u ponto aterial de assa e a Terra de assa M T. Adita que d é a distância do centro da Terra a e que P r e P r T fora u par de forças, confore a figura, devido à interação gravitacional entre as assas e M T. P r d Terra P r T M T Assi sendo, assinale a(s) proposição(ões) COETA(S). 0. P r é ua força do ponto aterial de assa sobre si próprio. 0. Pr é ua força da Terra sobre o ponto aterial de assa. 04. A intensidade de P r 08. A intensidade de P r é aior que a intensidade de P r T. não depende da distância entre os dois corpos. 6. A intensidade de Pr depende das assas M T e. 3. A intensidade de P r depende soente da assa. Gabarito: 8 (0 + 6) Núero de acertos: 88 (8,77%) Grau de dificuldade obtido: édio A questão exigiu a copreensão da 3ª lei de Newton e conhecientos de gravitação universal. Observou-se a incidência de 55,7% na proposição 0 e de 60,6 % na proposição 6. No entanto, soente 8,8% dos candidatos que assinalara estas proposições percebera sere estas as corretas. Isto e o fato de os percentuais de incidência nas deais proposições estare copreendidos entre 8,8% e 3,4% evidencia que os candidatos doina apenas parcialente os conteúdos abordados. O grau de dificuldade fácil, previsto para a questão, foi alcançado apenas pelos candidatos classificados, ua vez que 46,% acertara a questão, co incidência de 7,7% na proposição 0 e 70,8% na proposição 6. A proposição incorreta 0, que afira que deterinada força é exercida pelo ponto aterial sobre ele próprio, obteve surpreendentes 0,3% de incidência, deonstrando que, núero considerável de candidatos não te noção do significado de ponto aterial.

5 Questão 04 Ua pessoa coprie u lápis entre os seus dedos, da aneira indicada na figura. Adotando coo A a área de superfície de contato entre a ponta do lápis e o dedo polegar e coo B a área de contato entre o lápis e o dedo indicador, e aditindo-se que A seja enor que B, assinale a(s) proposição(ões) COETA(S). MÁXIMO, Antonio; ALVAENGA, Beatriz. Curso de Física, vol., São Paulo: Scipione, 00. p A intensidade da força do polegar sobre A é aior que a do indicador sobre B. 0. A pressão exercida pela força do polegar sobre A é aior que a do indicador sobre B. 04. A pressão exercida pela força do polegar sobre A é igual à do indicador sobre B. 08. Pressão é sinônio de força. 6. A pressão exercida por ua força sobre ua superfície só depende da intensidade da força. 3. A intensidade da força do polegar sobre A é igual à do indicador sobre B. Gabarito: 34 (0 + 3) Núero de acertos: 469 (37,79%) Grau de dificuldade obtido: édio A questão abordou os conceitos das grandezas força e pressão, e a relação entre as esas. O quadro de freqüência de respostas ostra que soente 37,8% dos candidatos acertara integralente a questão, o que elevou o grau de dificuldade previsto de fácil para édio, desta fora deonstrando que a aioria dos candidatos não doina os conteúdos envolvidos na questão. As incidências nas proposições corretas fora de 67,7% (proposição 0) e 6,% (proposição 3) enquanto que nas incorretas fora de 4,% e,0%. A incidência de soente 4,% na proposição incorreta 6 poderia levar à conclusão que a grande aioria dos candidatos te noção de que força e pressão são grandezas diferentes o que, no entanto, não se confira pela incidência de 9,6% na proposição incorreta 08 que afira que pressão e força são sinônios.

6 Questão 05 Assinale a(s) proposição(ões) COETA(S) e relação a alguns fenôenos que envolve os conceitos de teperatura, calor, udança de estado e dilatação térica. 0. A teperatura de u corpo é ua grandeza física relacionada à densidade do corpo. 0. Ua substância pura ao receber calor ficará subetida a variações de teperatura durante a fusão e a ebulição. 04. A dilatação térica é u fenôeno específico dos líquidos, não ocorrendo co os sólidos. 08. Calor é ua fora de energia. 6. O calor se propaga no vácuo. Gabarito: 4 (08 + 6) Núero de acertos: 38 (8,94%) Grau de dificuldade obtido: édio A proposição correta 08, co 9,9% de incidência, foi a que obteve o aior índice de acertos da prova, deonstrando que os candidatos e sua quase totalidade sabe que calor é ua fora de energia. No entanto, a outra proposição correta, 6, obteve soente 34,8% de incidência, indicando que a grande aioria dos candidatos entende que o calor não se propaga no vácuo e isto fez co que o percentual de acertos fosse de apenas 8,9%. Não se confirou a expectativa de facilidade da questão que se baseava no fato de a terologia ser bastante trabalhada no Ensino Médio. A incidência de 37,9% na proposição incorreta 0 ostra que ua parcela significativa dos candidatos não sabe que, durante a udança de estado da atéria, a teperatura desta se anté constante. A análise estatística da questão deonstra claraente que os candidatos tê u conheciento apenas relativo dos conteúdos de terologia. Questão 06 U pêndulo balístico é u aparato experiental que perite deterinar a velocidade de u projétil. Na Figura I estão representados o projétil de assa e velocidade inicial, be coo u bloco de assa M, inicialente e repouso. Após o ipacto, o projétil se aloja v r i no bloco e este se eleva a ua altura áxia y, confore representação na Figura II. Figura I Figura II v r i M y M Assinale a(s) proposição(ões) COETA(S).

7 0. O projétil, logo após se alojar no interior do bloco, perde toda a sua energia cinética e toda a sua quantidade de oviento. 0. O sistea forado pelo projétil ais o bloco atingirá ua altura áxia, à direita, a qual dependerá da velocidade inicial do projétil. 04. Sendo a colisão característica deste processo perfeitaente inelástica, haverá perda de energia cinética. 08. É ipossível aplicar a lei de conservação da quantidade de oviento ao processo acia. 6. Utilizando-se o princípio de conservação da energia ecânica, pode-se calcular a altura áxia atingida pelo bloco de assa M. 3. A energia cinética inicial é igual à etade da energia cinética final para o processo dado. 64. O sistea forado pelo projétil ais o bloco atingirá ua altura áxia, à direita, que dependerá das assas M e. Gabarito: 86 ( ) Núero de acertos: 496 (7,59%) Grau de dificuldade previsto: édio A questão foi considerada de dificuldade édia, por se tratar de ua parte da ecânica onde se trabalha co as leis de conservação. Apesar da aplicabilidade ser considerada ais elaborada, é ua questão proposta pela aioria dos livros didáticos, u exeplo clássico que reúne os conceitos de conservação de energia ecânica co os de conservação de quantidade de oviento. Este grau de dificuldade pode ser observado no acerto das proposições parciais, 0 (67,6%), 04 (39,8%), 6 (54,%) e 64 (64,5%), que na édia (56,5%) fora assinaladas por ais da etade dos candidatos. Tal inferência tabé é corroborada pelo baixo índice assinalado nas respostas incorretas das proposições 0 (0,6%), 08 (,%) e 3 (6,6%). No entanto, soente 7,59% dos candidatos acertara a questão na sua totalidade, o que elevou o grau de dificuldade para difícil, provavelente e função do núero aior de proposições corretas ( ). Questão 07 A aparência do arco-íris é causada pela dispersão da luz do Sol, a qual sofre refração pelas gotas de chuva. A luz sofre ua refração inicial quando penetra na superfície da gota de chuva; dentro da gota ela é refletida e sofre nova refração ao sair da gota. Disponível e: <http://pt.wikipedia.org/wiki/arco-%c3%adris> Acesso e: 5 jul Co o intuito de explicar o fenôeno, u aluno desenhou as possibilidades de cainhos óticos de u feixe de luz onocroática e ua gota d água, de fora esférica e de centro geoétrico O, representados nas figuras A, B, C, D e E. ar ar ar ar ar.o água.o água.o água.o água água.o

8 Fig. A Fig. B Fig. C Fig. D Fig. E Aditindo-se que o índice de refração do ar (n ar ) seja enor que o índice de refração da água (n água ), assinale a(s) proposição(ões) COETA(S). 0. A velocidade da luz no ar é aior do que na água. 0. A e D são cainhos óticos aceitáveis. 04. B e C são cainhos óticos aceitáveis. 08. D e E são cainhos óticos aceitáveis. 6. A e C são cainhos óticos aceitáveis. 3. B e E são cainhos óticos aceitáveis. Gabarito: 37 ( ) Núero de acertos: 359 (5,49%) Grau de dificuldade previsto: édio Considera-se a aplicação do conheciento de óptica para explicar que as proposições dadas se refere a ua etapa interediária na exploração dos fenôenos ópticos. Os acertos parciais ais elevados nas proposições 0 (69,%) e 3(44,5%) indicaria o grau de dificuldade édio da questão, no entanto o baixíssio percentual de incidência na proposição 04 (6,4%) tornou-a a questão ais difícil da prova, nu percentual total de acertos de soente 5,49%. Nesta proposição, o possível cainho da figura C, onde o raio de luz atravessa a gota esférica de água se sofrer desvio, está correto, pois é o caso e que o raio de luz passa pelo centro geoétrico O. Pode-se aferir que a aioria dos candidatos desconsiderou tal fenôeno, generalizando que a refração está sepre associada à udança de trajetória do raio luinoso. Questão 08 No livro Viage ao Céu, Monteiro Lobato afira que quando jogaos ua laranja para cia, ela sobe enquanto a força que produziu o oviento é aior que a força da gravidade. Quando a força da gravidade se torna aior, a laranja cai. Assinale a(s) proposição(ões) COETA(S). 0. ealente na subida, após ser lançada pela ão de algué, haverá ua força aior do que o peso para cia, de odo a conduzir a laranja até ua altura áxia. 0. Quando a laranja atinge sua altura áxia, a velocidade é nula e todas as forças tabé se anula.

9 04. Supondo nula a resistência do ar, após a laranja ser lançada para cia, soente a força peso atuará sobre ela. 08. Para que a laranja cesse sua subida e inicie sua descida, é necessário que a força da gravidade seja aior que a encionada força para cia. 6. Supondo nula a resistência do ar, a aceleração da laranja independe de sua assa. Gabarito: 0 (04 + 6) Núero de acertos: 476 (7,9%) Através de u texto da literatura infantil, buscou-se testar a capacidade iediata e perceber os conceitos de força peso, força resistiva e aceleração, na explanação de u oviento e queda livre. No entanto, os candidatos não conseguira identificar as falhas que o texto apresentava. O índice tanto de acerto total (7,9%) quanto das proposições parciais 04 (4,4%) e 6 (3,4%) foi uito abaixo do esperado. Salienta-se nesta questão o grande índice na escolha de proposições erradas 0 (6,9%) e 08 (6,%) principais responsáveis pelo baixo índice de acerto total. Pode-se aferir que tais resultados advê da dificuldade na copreensão das Leis de Newton, e virtude das idéias errôneas pré-concebidas (conceitos intuitivos) sobre a necessidade de existir ua força para anter u oviento. Questão 09 No circuito abaixo é aplicada ua ddp V AB entre os terinais A e B igual a 0 V. A B 6Ω 5Ω 0Ω Assinale a(s) proposição(ões) COETA(S). 0. A intensidade da corrente elétrica do resistor equivalente do circuito é de,0 A. 0. A potência dissipada no resistor equivalente vale 0 W. 04. A intensidade da corrente que atravessa o resistor de 6,0 Ω vale,0 A. 08. A potência dissipada no resistor 6,0 Ω vale 60 W. 6. A ddp aplicada entre os pontos A e B é uito pequena para gerar efeito Joule. 3. A intensidade da corrente que atravessa o resistor de 0 Ω é 0, A. 64. A ddp sobre o resistor de 5,0 Ω é 8,0 V. Gabarito: 38 ( )

10 Núero de acertos: 843 (,93%) Grau de dificuldade previsto: édio Apesar de ser apresentado u circuito siples, buscou-se questionar, de odo diversificado, alguns pontos específicos iportantes no estudo e aplicação da eletricidade e u circuito resistivo. Observaos que 54,7% dos candidatos assinalara a proposição correta 0, 45,9% assinalara a proposição correta 04 e 40,4% assinalara a proposição correta 3, não confirando, portanto, o grau de dificuldade édia esperada. Observa-se que soente,93% dos candidatos acertara a questão na sua totalidade, e função do núero de proposições corretas ( ). Nesta questão, pode-se aferir tabé a dificuldade adicional do trataento ateático co as grandezas eletrodinâicas. Questão 0 Assinale a(s) proposição(ões) COETA(S) e relação aos conceitos de eletricidade e eletroagnetiso. 0. Elétrons e prótons são condutores de eletricidade nos etais. 0. Os pólos de u íã peranente deterina ua diferença de potencial e suas extreidades. 04. Bateria elétrica e pilha elétrica são coponentes elétricos que gera e seus pólos ua força eletrootriz. 08. Todo resistor elétrico é ôhico. 6. esistores elétricos transfora energia elétrica e calor. 3. Capos agnéticos pode ser criados por íãs peranentes e correntes elétricas. Gabarito: 5 ( ) Núero de acertos: 769 (,76%) Grau de dificuldade previsto: édio A questão buscou avaliar, através de questionaentos siples, o conheciento de conceitos básicos e noções de eletricidade e agnetiso. Observa-se que, apesar do baixo índice de acertos totais da questão: cerca de,76% dos candidatos, a édia dos acertos parciais ( ) de 63,7% foi elevada. Pode-se inferir, a princípio, que tal disparate se deve à diversidade razoável de tópicos de eletricidade e agnetiso. essalte-se a grande incidência de acertos na proposição 3 (76,3%), o que ostra ua correta copreensão das causas da geração de u capo agnético. Ao eso tepo, deve-se assinalar a grande incidência de candidatos que assinalara a proposição incorreta 0 (40,5%), responsável pela redução do índice de acerto total da questão. Pode-se inferir aqui que os candidatos não percebera que se tratava de u iã, confundindo co carga elétrica, ou seja, o capo gerado é agnético e não elétrico.

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