Fortaleza Ceará TD DE FÍSICA ENEM PROF. ADRIANO OLIVEIRA/DATA: 30/08/2014

Transcrição

1 TD DE FÍSICA ENEM PROF. ADRIANO OLIVEIRA/DATA: 30/08/ Uma ave marinha costuma mergulhar de uma altura de 20 m para buscar alimento no mar. Suponha que um desses mergulhos tenha sido feito em sentido vertical, a partir do repouso e exclusivamente sob ação da força da gravidade. Desprezando-se as forças de atrito e de resistência do ar, a ave chegará à superfície do mar a uma velocidade, em m/s, aproximadamente igual a: a) 20 b) 40 c) 60 d) Considere um edifício em construção, constituído pelo andar térreo e mais dez andares. Um servente de pedreiro deixou cair um martelo cuja massa é 0,5 kg a partir de uma altura do piso do décimo andar. Suponha que cada andar tem uma altura de 2,5 m e que o martelo caiu verticalmente em queda livre partindo do repouso. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2 e o martelo como uma partícula. Despreze a resistência do ar, a ação do vento e a espessura de cada piso. Levando em conta as informações dadas, analise as seguintes afirmativas: 1. A velocidade do martelo ao passar pelo teto do 1 andar era 20 m/s. 2. A energia cinética do martelo ao passar pelo piso do 5 andar era maior que 100 J. 3. Se a massa do martelo fosse o dobro, o tempo de queda até o chão diminuiria pela metade. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 3. O gráfico abaixo representa a variação da velocidade de um móvel em função do tempo. Se o deslocamento efetuado pelo móvel nos 10 s do movimento e igual a 40 m, então a velocidade inicial v 0 e igual a a) 4 m/s. b) 5 m/s. c) 6 m/s. d) 7 m/s. 4. Um bloco se movimenta retilineamente, do ponto A até o ponto C, conforme figura abaixo.

2 Sua velocidade v em função do tempo t, ao longo da trajetória, é descrita pelo diagrama v x t mostrado abaixo. Considerando que o bloco passa pelos pontos A e B nos instantes 0 e t, 1 respectivamente, e para no ponto C no instante t 2, a razão entre as distâncias percorridas pelo bloco nos trechos BC e AB, vale t2 t1 a) t1 t2 t1 b) 2 2 t2 t2 t1 c) 2 t1 t2 t1 d) 2 t2 5. Uma carga elétrica q > 0 de massa m penetra em uma região entre duas grandes placas planas, paralelas e horizontais, eletrizadas com cargas de sinais opostos. Nessa região, a carga percorre a trajetória representada na figura, sujeita apenas ao campo elétrico uniforme E, representado por suas linhas de campo, e ao campo gravitacional terrestre g.

3 É correto afirmar que, enquanto se move na região indicada entre as placas, a carga fica sujeita a uma força resultante de módulo a) q E m g. b) q E g. c) q E m g. d) m q E g. e) m E g. 6. A presença de íons na atmosfera é responsável pela existência de um campo elétrico dirigido e apontado para a Terra. Próximo ao solo, longe de concentrações urbanas, num dia claro e limpo, o campo elétrico é uniforme e perpendicular ao solo horizontal e sua intensidade é de 120 V/m. A figura mostra as linhas de campo e dois pontos dessa região, M e N. O ponto M está a 1,20 m do solo, e N está no solo. A diferença de potencial entre os pontos M e N é: a) 100 V. b) 120 V. c) 125 V. d) 134 V. e) 144 V. 7. Um elétron é colocado em repouso entre duas placas paralelas carregadas com cargas iguais e de sinais contrários. Considerando desprezível o peso do elétron, pode-se afirmar que este: a) Move-se na direção do vetor campo elétrico, mas em sentido oposto do vetor campo elétrico. b) Move-se na direção e sentido do vetor campo elétrico. c) Fica oscilando aleatoriamente entre as placas. d) Move-se descrevendo uma parábola. e) Fica em repouso. 8. 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.

4 a) b) 10 5 c) 10 2 d) 10-5 e) Enquanto fazia a limpeza em seu local de trabalho, uma faxineira se surpreendeu com o seguinte fenômeno: depois de limpar um objeto de vidro, esfregando-o vigorosamente com um pedaço de pano de lã, percebeu que o vidro atraiu para si pequenos pedaços de papel que estavam espalhados sobre a mesa. O motivo da surpresa da faxineira consiste no fato de que a) quando atritou o vidro e a lã, ela retirou prótons do vidro tornando-o negativamente eletrizado, possibilitando que atraísse os pedaços de papel. b) o atrito entre o vidro e a lã aqueceu o vidro e o calor produzido foi o responsável pela atração dos pedaços de papel. c) ao esfregar a lã no vidro, a faxineira criou um campo magnético ao redor do vidro semelhante ao existente ao redor de um ímã. d) ao esfregar a lã e o vidro, a faxineira tornou-os eletricamente neutros, impedindo que o vidro repelisse os pedaços de papel. e) o atrito entre o vidro e a lã fez um dos dois perder elétrons e o outro ganhar, eletrizando os dois, o que permitiu que o vidro atraísse os pedaços de papel. 10. Em uma festa infantil, o mágico resolve fazer uma demonstração que desperta a curiosidade das crianças ali presentes. Enche uma bexiga com ar, fecha-a, e, a seguir, após esfregá-la vigorosamente nos cabelos de uma das crianças, encosta o balão em uma parede lisa e perfeitamente vertical. Ao retirar a mão, a bexiga permanece fixada à parede. Qual foi a mágica? a) O ar da bexiga interage com a parede, permitindo o repouso da bexiga. b) Ao ser atritada, a bexiga fica eletrizada e induz a distribuição das cargas da parede, o que permite a atração. c) O atrito estático existente entre a bexiga e a parede é suficiente para segurá-la, em repouso, na parede. d) A bexiga fica eletrizada, gerando uma corrente elétrica que a segura à parede. e) Por ser bom condutor de eletricidade, o ar no interior da bexiga absorve energia elétrica da parede, permitindo a atração.

5 Gabarito: Resposta da questão 1: [A] Usando a equação de Torricelli com a = g = 10 m/s 2 e ΔS h 20m v v0 2g h v v 20 m/s. Resposta da questão 2: [A] Dados: m = 0,5 kg; h = 2,5 m; g = 10 m/s 2. [1] Correta. Do piso do 10º andar até o teto do 1º andar há oito andares. Assim, aplicando Torricelli: v v0 2 g H v ,5 v 400 v 20 m/s. [2] Incorreta. Do piso do 10º andar até o piso do 5º andar há cinco andares. Assim, aplicando a conservação da Energia Mecânica: f i EMec E Mec Ecin m g (5 h) 0, ,5 Ecin 62,5 J. [3] Incorreta. O tempo de queda livre independe da massa. Resposta da questão 3: [B] A área do trapézio entre a linha do gráfico e o eixo dos tempos é numericamente igual ao deslocamento efetuado v 0 v 0 v0 5 m/s Resposta da questão 4: [C] O enunciado nos pede a relação entre os deslocamentos BC e AB, ou seja: S S BC AB?. Lembrando que o valor da área da figura de um gráfico Vxt é igual à intensidade do deslocamento do corpo, teremos:

6 Área 1 = Área 1 = SAB b.h (t1 0).(V0 0) t 1.V0 SAB, que ocorreu entre 0 e t 1. Área 2 = SBC, que ocorreu entre t 1 e t 2. Área 2 = b.h (t t ).(V 0) (t t ).V SBC (t t ).V S 2 (t t ).V t t. S t.v 2 t.v 2.t BC AB Resposta da questão 5: [C] Na partícula agem a força peso e a força elétrica, como mostrado na figura.

7 Se ela desvia para cima, a intensidade da força elétrica é maior que a intensidade do peso. Então, a resultante das forças é: FR FE P FR q E m g. Resposta da questão 6: [E] Resolução U = E.d U = 120.1,2 = 144 V Resposta da questão 7: [A] Resolução Como o elétron possui carga negativa a força que atua sobre ele tem sentido oposto ao do vetor campo elétrico. Resposta da questão 8: [D] Q 9 9 nq 7x10 x1 7x σ 1,62x10 uce/m 10 S πR 6 4x3x 6x10 4,32x10 Resposta da questão 9: [E] Na eletrização por atrito ocorre transferência de elétrons de um corpo para o outro, ficando ambos eletrizados com cargas de sinais opostos. Resposta da questão 10: [B] A bexiga é de material isolante. O excesso de cargas fica retido na região atritada. Esse excesso de cargas induz cargas de sinais opostos na superfície da parede, acarretando a atração.