As 4 questões mais difíceis de Física do Enem 2015

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Para a prova de física do Enem (Exame Nacional do Ensino Médio) é fundamental estar ligado a notícias e situações do dia a dia, pois o Enem preza por conteúdos que tenham relação com o cotidiano do candidato. Outro ponto importante é ter muita atenção ao ler o enunciado, gráficos, tabelas e figuras, pois muitas vezes esses itens trazem informações que são úteis na resolução da questão. São muitas as formas de se cobrar os conteúdos de física, mas não é comum o Enem fugir de certo modelo, então, é válido resolver questões de provas anteriores.

1 (Enem 2015) Um carro solar é um veículo que utiliza apenas a energia solar para a sua locomoção. Tipicamente, o carro contém um painel fotovoltaico que converte a energia do Sol em energia elétrica que, por sua vez, alimenta um motor elétrico. A imagem mostra o carro solar Tokai Challenger, desenvolvido na Universidade de Tokai, no Japão, e que venceu o World Solar Challenge de 2009, uma corrida internacional de carros solares, tendo atingido uma velocidade média acima de 100 km/h.

 

Considere uma região plana onde a insolação (energia solar por unidade de tempo e de área que chega à superfície da Terra) seja de 1 000 W/m2, que o carro solar possua massa de 200 kg e seja construído de forma que o painel fotovoltaico em seu topo tenha uma área de 9,0 m2 e rendimento de 30%.

Desprezando as forças de resistência do ar, o tempo que esse carro solar levaria, a partir do repouso, para atingir a velocidade de 108 km/h é um valor mais próximo de

a) 1,0 s.

b) 4,0 s.

c) 10 s.

d) 33 s.

e) 300 s.

Comentário:

 

Gabarito: d

2 (Enem 2015)  Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz, um pedaço de madeira triangular e uma barra de ferro cilíndrica e homogênea. Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando esses objetos. Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a em oito partes iguais, e em seguida apoiaram-na sobre a base triangular, com o saco de arroz pendurado em uma de suas extremidades, até atingir a situação de equilíbrio.

 

Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos?

a) 3,00 kg

b) 3,75 kg

c) 5,00 kg

d) 6,00 kg

e) 15,00 kg

Comentário:

A questão trata de equilíbrio de corpo extenso. Para garantir o equilíbrio, são necessárias as seguintes condições:

 

Tomando como ponto de apoio (O), aplicamos a condição (2):

MR = MP1 + MN + MPBARRA = 0 → P1 · d1 + 0 – PBARRA · d = 0 → 5 · g · 3x –MBARRA · g · x = 0 → MBARRA = 15,0 kg.

Obs.: Fisicamente, a resposta deve conter apenas três algarismos significativos, e não quatro, como sugere a alternativa.

Gabarito: e

3 (Enem 2015) 1 (Enem 2015) A radiação ultravioleta (UV) é dividida, de acordo com três faixas de frequência, em UV-A, UV-B e UV-C, conforme a figura.

Para selecionar um filtro solar que apresente absorção máxima na faixa UV-B, uma pessoa analisou os espectros de absorção da radiação UV de cinco filtros solares:

Considere:

velocidade da luz = 3,0×108 m/s e 1 nm = 1,0×10-9 m.

O filtro solar que a pessoa deve selecionar é o

a) V.

b) IV.

c) III.

d) II.

e) I.

Comentário:

O texto pede para selecionar o filtro que apresenta absorção máxima na faixa UV-B, cujas frequências são de 9,34 · 1014 Hz a 1,03 · 1015 Hz.

Para descobrirmos o comprimento de onda, usaremos:

 V = λ · f com V = 3 · 108 m/s

3 · 108 = λ · 10,3 · 1014 → λ = 3 · 10–7 = 300 nm
Segundo o gráfico, 300 nm → filtro IV

Obs.: Usando o valor de 9,34 · 1014 Hz, o resultado é aproximadamente igual.

Gabarito: b

4 (Enem 2015) Uma análise criteriosa do desempenho de Usain Bolt na quebra do recorde mundial dos 100 metros rasos mostrou que, apesar de ser o último dos corredores a reagir ao tiro e iniciar a corrida, seus primeiros 30 metros foram os mais velozes já feitos em um recorde mundial, cruzando essa marca em 3,78 segundos. Até se colocar com o corpo reto, foram 13 passadas, mostrando sua potência durante a aceleração, o momento mais importante da corrida. Ao final desse percurso, Bolt havia atingido a velocidade máxima de 12 m/s.

Disponível em: http://esporte.uol.com.br. Acesso em: 5 ago. 2012 (adaptado).

Supondo que a massa desse corredor seja igual a 90 kg, o trabalho total realizado nas 13 primeiras passadas é mais próximo de:

a) 5,4×10²

b) 6,5×10³ J.

c) 8,6×10³ J.

d) 1,3×104

e) 3,2×104

Comentário:

Teorema trabalho – energia:

W = ΔEc = 0,5M (v2 – v20) = 0,5 · 90 (122 – 0) = 45 × 144

W = 6480 J

Aproximadamente

W = 6,5 × 103 J.

Gabarito: b

 

 

 

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