TC 4 Revisão ENEM Física Prof. João Paulo

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1 Colégio Ari de Sá TC 4 Revisão ENEM Física Prof. João Paulo 1ª.questão (UFU 2005) Um pescador, ao observar um peixe dentro da água, sabe que deve atirar com o arpão alguns centímetros abaixo da posição do peixe observada por ele, para acertá-lo. Isso ocorre porque: a.) a luz proveniente do peixe que atinge o olho do pescador sofre uma refração ao sair da água e entrar no ar. b.) a luz, ao entrar na água, sofre uma dispersão, separando os diferentes comprimentos de onda (diferentes cores) de forma a enganar o pescador sobre a posição real do peixe. c.) a água funciona com uma lente e, portanto, a imagem do objeto nem sempre é real. d.) a água funciona como um espelho côncavo, devido ao movimento ondulatório de sua superfície, fazendo com que a imagem seja virtual e não real. Gabarito: [A] 2 a. questão (IFSP 2011) Um aluno de engenharia pretende determinar a densidade de um corpo maciço e realiza uma experiência que consiste, inicialmente, em suspender o corpo, em uma das extremidades de uma balança de braços iguais, com uma massa de 100 gramas, conforme figura 1. A seguir ele coloca o corpo dentro de uma vasilha com água, cuja densidade é de 1,0 g/cm 3, e a equilibra com uma massa de 60 gramas (figura 2). O valor encontrado da densidade do corpo, em g/cm 3, é igual a a.) 8,75. b.) 7,50. c.) 6,75 d.) 3,50. e.) 2,50. Gabarito: [E] 3ª.questão (UFMS 2010) Dois fluidos, A e B, não miscíveis foram despejados no interior de um tubo em forma de U, e após o equilíbrio encontram-se como mostra a figura. Três pares de pontos (1 e 2); (3 e 4) e (5 e 6) estão imersos nos fluidos e em níveis diferentes, e cada par está no mesmo nível. Com fundamentos na mecânica dos fluidos, assinale a(s) proposição(ões) correta(s).

2 01) A densidade do fluido B é maior que a densidade do fluido A. 02) A pressão no ponto 2 é maior que a pressão no ponto 1. 04) A pressão no ponto 5 é maior que no ponto 6. 08) Um corpo totalmente imerso no fluido B ficará submetido a um empuxo menor do que quando esse mesmo corpo estiver totalmente imerso no fluido A. 16) A pressão no ponto 3 é igual à pressão no ponto 4. Gabarito: [26] 4 a. questão (UEPG 2011) Um projétil de massa m é projetado horizontalmente com velocidade v 0 contra um pêndulo vertical de massa M, inicialmente em repouso. O projétil aloja-se no pêndulo e, devido ao choque, o conjunto sobe até a altura h relativamente à posição inicial do pêndulo (ver figura abaixo). Sobre esse evento físico, assinale o que for correto. 01) O choque é perfeitamente inelástico. 02) A energia mecânica do sistema foi conservada. 04) A velocidade v do sistema imediatamente após o choque é menor que a velocidade v 0 do projétil. m + M 08) A velocidade v 0 do projétil é dada por, v0 = 2gh. m 2 v 16) A altura h é igual a. 2g Gabarito: [29] 5 a. questão (ENEM 2010/2ª aplicação) 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.

3 Quando a garrafa é pressionada, o frasco se desloca para baixo, como mostrado na figura 2. 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. Gabarito: [C] 6ª.questão (UESC 2011) A análise da figura que representa o esquema de formação de imagens em um microscópio composto, um instrumento óptico que possui componentes básicos que são duas lentes, a objetiva e a ocular, que permitem a observação de pequenos objetos com bastante ampliação, permite afirmar: a.) A lente objetiva e a ocular possuem bordas grossas. b.) A imagem A B, em relação à ocular, é um objeto virtual. c.) A imagem formada pelo microscópio, A B, é virtual em relação à objetiva. d.) O valor absoluto da razão entre y e y é a ampliação fornecida pelo microscópio.

4 e.) A distância entre a objetiva e a ocular é igual à soma das distâncias focais das lentes objetiva e ocular. Gabarito: [D] 7ª.questão (UFTM 2011) As figuras mostram um mesmo texto visto de duas formas: na figura 1 a olho nu, e na figura 2 com o auxílio de uma lente esférica. As medidas nas figuras mostram as dimensões das letras nas duas situações. Sabendo que a lente foi posicionada paralelamente à folha e a 12 cm dela, pode-se afirmar que ela é a.) divergente e tem distância focal 20 cm. b.) divergente e tem distância focal 40 cm. c.) convergente e tem distância focal 15 cm. d.) convergente e tem distância focal 20 cm. e.) convergente e tem distância focal 45 cm. Gabarito: [D] 8 a. questão (UFMG 2004) Após examinar os olhos de Sílvia e de Paula, o oftalmologista apresenta suas conclusões a respeito da formação de imagens nos olhos de cada uma delas, na forma de diagramas esquemáticos, como mostrado nestas figuras: Com base nas informações contidas nessas figuras, é CORRETO afirmar que a.) apenas Sílvia precisa corrigir a visão e, para isso, deve usar lentes divergentes. b.) ambas precisam corrigir a visão e, para isso, Sílvia deve usar lentes convergentes e Paula, lentes divergentes. c.) apenas Paula precisa corrigir a visão e, para isso, deve usar lentes convergentes. d.) ambas precisam corrigir a visão e, para isso, Sílvia deve usar lentes divergentes e Paula, lentes convergentes. Gabarito: [D]

5 9 a. questão (UFF 2002 / Modificada) O recurso mais rústico de iluminação, poupando-se energia elétrica, é a vela. Porém, seu uso envolve riscos de incêndio como, por exemplo, o provocado por sua queda em consequência de uma corrente de ar. Tentando fazer uso "seguro" da vela, um jovem tomou as seguintes precauções: colocou a vela acesa sobre um prato contendo água e emborcou um copo sobre a vela, como mostra a figura 1. Decorrido um certo tempo, o jovem observou a situação da figura 2, ou seja, a vela apagou e a água do prato foi sugada para o interior do copo. A melhor explicação para o ocorrido é: a.) O calor de combustão do ar dentro do copo foi transformado em energia mecânica que fez a água subir pelas paredes do copo e apagar a vela. b.) O vapor d'água que se formou no copo apagou a vela; a pressão dentro do copo ficou maior que a pressão atmosférica e a água do prato passou para dentro do copo. c.) Fez-se vácuo parcial no interior do copo e a vela apagou; pela combustão do ar, a pressão dentro do copo ficou menor que a pressão atmosférica; a água foi sugada para dentro do copo devido à diferença de pressão. d.) O calor liberado pela chama da vela secou a água que estava no prato, fora do copo; com isso, a vela apagou e só ficou água dentro do copo. e.) A pressão do ar dentro do copo tornou-se maior que a pressão atmosférica, o que fez a vela apagar; a variação de temperatura dentro do copo fez parte da água do lado de fora sofrer vaporização; o nível da água no interior do copo aumentou por causa da diferença de pressão. Gabarito: [C] 10 a. questão (PUC RS / 2010) O ciclo Otto é um ciclo termodinâmico constituído por dois processos adiabáticos e dois processos isovolumétricos, como mostra o gráfico que segue. Num motor que opera segundo este ciclo, um pistão inicialmente na posição correspondente ao máximo volume, estado 1, comprime o ar até que atinja o volume mínimo, estado 2. Então ocorre a combustão, resultando em um súbito aumento da pressão enquanto o volume permanece constante, levando o ar ao estado 3. O processo que segue é a ejeção de potência quando o ar expande adiabaticamente para o estado 4. No processo final, calor é transferido para a vizinhança e o ciclo é completado.

6 A partir das informações obtidas pela análise do gráfico representativo do ciclo Otto e de acordo com as leis da termodinâmica, é correto afirmar que: a.) o calor líquido trocado no ciclo é nulo, visto que a temperatura final é igual à temperatura inicial. b.) o sistema realiza um trabalho líquido nulo durante o ciclo, pois o volume final é igual ao volume inicial. c.) o trabalho realizado no processo de compressão adiabática é maior do que o realizado no processo de expansão adiabática. d.) o sistema absorve calor durante a compressão adiabática e rejeita calor durante a expansão adiabática. e.) a variação da energia interna no ciclo é zero, porque o estado final é igual ao estado inicial. Gabarito: [E] Resoluções TC 4 ENEM Prof. João Paulo Resolução da questão 1 A luz proveniente do peixe, ao sair da água para o ar, afasta-se da normal, sofrendo refração. Esse comportamento dá ao observador a impressão de que o peixe está mais pra cima. Resposta: [A] Resolução da questão 2 Dados: m 1 = 100 g; m 2 = 60 g; d água = 1 g/cm 3. Como a balança tem braços iguais, na figura 1, o peso do corpo é igual ao peso da massa calibrada. Trabalhando em grama-força (gf): P = 100 gf. (I) Na figura 2, o peso da nova massa calibrada (60 gf) equilibra a diferença entre o peso do corpo e o empuxo E : ( ) P E = 60 gf. (II) Substituindo (I) em (II): 100 E = 60 E = 40 gf. (II) Mas: P = d V g P d 100 d = = E = dágua V g E dágua 40 1 corpo corpo corpo d corpo = 2,5 g/cm 3. Resposta: [E]

7 Resolução da questão 3 (01) Errada. O líquido menos denso fica em cima e sua superfície livre fica num nível mais alto. Assim: d B < d A. (02) Correta. Notemos na figura que o desnível entre os pontos 1 e 3 (h 1,3 ) é igual ao desnível entre os pontos 2 e 4 (h 2,4 ). Ou seja: h 1,3 = h 2,4 = h. Pelo teorema de Stevin, as pressões nos pontos 3 e 4 são iguais: p 3 = p 4. Assim: p 1 + d A g h = p 2 + d B g h. Subtraindo membro a membro, vem: p 2 p 1 = (d A d B ) gh. Como d A > d B p 2 p 1 > 0 p 2 > p 1. (04) Errada. Os pontos 5 e 6 estão no mesmo líquido e pertencem à mesma horizontal. Logo, estão sob mesma pressão. (08) Correta. Lembremos que: E = d líq V imerso g. Sendo d B < d A, num mesmo corpo totalmente imerso, o líquido B exerce menor empuxo. (16) Correta. Já justificado na proposição (02). Resposta: [26] Resolução da questão 4 01) Correta. A choque é perfeitamente inelástico, pois o projétil fica incrustado no bloco. 02) Incorreta. A energia mecânica somente se conserva em choques perfeitamente elásticos. 04) Correta. Há perda de energia mecânica no choque inelástico. 08) Correta. Pela conservaçăo da energia mecânica após o choque: m + M v 2 = (m + M) g h v = 2 g h (I) 2 Pela conservaçăo da quantidade de movimento no choque: m + M m v 0 = (m + M)v v0 = v (II) m Substituindo (I) e (II), vem: m + M v0 = 2gh. m 16) Correta. Usando novamente a conservaçăo da energia mecânica. 2 m + M 2 v v = ( M + m) g h h =. 2 2 g Resposta: [29] Resolução da questão 5 Ao apertar a garrafa, aumenta-se a pressão na água nela contida e, consequentemente, na porção de ar que há no frasco. Esse ar comprimido diminui de volume, entrando mais água no frasco. Resposta: [C] Resolução da questão 6 A ampliação de um sistema óptico é a razão entre os comprimentos da imagem observada e do objeto analisado. Resposta: [D]

8 Resolução da questão 7 Como a imagem é virtual direita e maior, a lente é convergente. y ' 10 O aumento linear transversal é: A = = = 2,5. y 4 Mas: f f A = 2,5 2,5f 30 f 1,5.f 30 f 20 cm. f p = f 12 = = = Resposta: [D] Resolução da questão 8 No caso de Sílvia, a distância focal deve ser aumentada para que a imagem se forme na retina. Para isto devemos aumentar a distância focal, ou seja, diminuir a convergência. Sendo assim, a lente utilizada deve ter convergência negativa (LENTE DIVERGENTE). No caso de Paula, a distância focal deve ser diminuída para que a imagem se forme na retina. Para isto devemos diminuir a distância focal, ou seja, aumentar a convergência. Sendo assim, a lente utilizada deve ter convergência positiva (LENTE CONVERGENTE). Resposta: [D] Resolução da questão 9 Com a combustão do ar, a pressão interna ficou menor que a externa, resultando na entrada de água no copo, devido à diferença de pressão. Resposta: [C] Resolução da questão 10 A variação de energia interna entre dois estados, para um sistema gasoso é diretamente proporcional a variação de sua temperatura absoluta entre esses dois estados. No caso das transformações cíclicas, a temperatura final é sempre igual à inicial, portanto a variação de energia interna é nula. Resposta: [E]