ENEM                          -   Físicacorrigido e comentado   1998 até 2008  Professor   Rodrigo Penna    www.fisicanove...
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  • Seria interessante assim com os comentários das questões de Física, haver os comentários das questões de matemática.
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  1. 1. ENEM - Físicacorrigido e comentado 1998 até 2008 Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
  2. 2. © Professor Rodrigo Penna - 2006 2 ÍNDICE – 101 questões do ENEM relacionadas à FísicaENEM 1998 – 12 questões 4 ENEM 1999 – 13 questões 14 ENEM 2000 – 7 questões 25 ENEM 2001 – 9 questões 31 ENEM 2002 – 9 questões 38 ENEM 2003 – 7 questões 45 ENEM 2004 – 9 questões 51 ENEM 2005 – 6 questões 57 ENEM 2006 – 13 questões 62 ENEM 2007 – 9 questões 73 ENEM 2008 – 12 questões 82  www.fisicanovestibular.com.br
  3. 3. © Professor Rodrigo Penna - 2006 3 COMENTÁRIOS As provas do ENEM, a meu ver, são imprevisíveis! Não seguem exatamente um programa de Física tradicional, porém as chamadas habilidades ecompetências, cuja matriz o MEC divulgou recentemente para o ENEM 2009. Link para a matriz:http://www.fisicanovestibular.xpg.com.br/noticias/matriz_novoenem.pdf?option=com_docman&task=doc_download&gid=841&Itemid= . Talvez pela falta de costume em se trabalhar com elas o aluno sinta maisdificuldade. Neste caso, recomendo pelo menos uma olhada numa apresentação que fiz, a esterespeito: http://www.fisicanovestibular.xpg.com.br/noticias/novo_enem_fisica.pps . A forma como classifiquei as questões como sendo de Física é relativa. Na verdade, algumassão obviamente relacionadas, outras nem tanto. Porém, corrigi aquelas que achei interessantes, aindaque não possam ser chamadas de questões sobre Física, da maneira tradicional de se pensar. Pelomesmo parâmetro, a média de cada ano é trazer 9 questões relacionadas à Física. Claramente se destaca no que tange à Física, a ENERGIA, SOBRE TODOS OS SEUSASPECTOS E NUANÇAS! Dentro deste tema, a questão Nuclear veio cobrada de alguma forma em2003, 2006, 2007 (meia-vida) e 2008. Bem como energias alternativas, como o gás natural, álcool ebiodiesel. Noções básicas de Astronomia, às vezes até pontos cardeais, aparecerem em 1999, 2000, 2006e 2008. Podem voltar, ou pelo menos demonstra uma tendência por este assunto. As próprias questões do ENEM são as melhores dicas de como o conteúdo é cobrado. Então, mãos a obra! Estude! E se dê bem! Rodrigo Penna (09/12/2006) www.fisicanovestibular.com.br
  4. 4. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 4 ENEM 1998 – 12 questões1. (ENEM/1998) (SP-C6-H20) Um portão está fixo em um muro por duas dobradiças A e B,conforme mostra a figura, sendo P o peso do portão. A BCaso um garoto se dependure no portão pela extremidade livre, e supondo que as reaçõesmáximas suportadas pelas dobradiças sejam iguais,(A) é mais provável que a dobradiça A arrebente primeiro que a B.(B) é mais provável que a dobradiça B arrebente primeiro que a A.(C) seguramente as dobradiças A e B arrebentarão simultaneamente.(D) nenhuma delas sofrerá qualquer esforço.(E) o portão quebraria ao meio, ou nada sofreria. CORREÇÃO Questão de análise relativamente complexa, sobre Momento de Uma Força, ou Torque. Traceina figura o peso P do portão, no Centro de Gravidade (meio), e o do menino na extremidade direitada figura. O Torque é dado por: T = F.d.senθ, onde F é a força, d a distância até o apoio e θ o ânguloformado entre F e d. Mas pode-se interpretar Fsenθ como a componente da força perpendicular àdistância até o apoio d, ou dsenθ o chamado “braço de alavanca”, ou a distância perpendicular doapoio até a linha de ação da força, que tracejei de vermelho. Veja a figura: Os braços de alavancas são iguais em comprimento para asduas dobradiças, e assim o Torque provocado pelos pesos é o mesmo,medido em relação a A ou a B. Assim, argumentar pelo módulo doTorque não fará diferença! E o sentido do Torque, nos dois casos, é ohorário. Observe então que ao girar sob a ação do peso do menino, oportão tende a se apoiar embaixo, que destaquei com um círculo preto,mais distante de A. Isto fará a diferença! Como num pé-de-cabra, o portão sob o peso do menino tende aarrancar as dobradiças da parede ao girar no sentido horário, e nestecaso a A deve arrebentar, saindo da parede, primeiro. Porque adobradiça A será forçada para fora da parede, enquanto a B, numprimeiro momento servindo como apoio do giro horário, será forçadapara dentro! Como eu disse, achei a análise bem complexa! Algumas poucas pessoas têm uma visão Físicamais intuitiva das coisas, e talvez acertem com mais facilidade e sem tanta discussão teórica. OPÇÃO: A.2. (ENEM/1998) (CF-C5-H17) A sombra de uma pessoa que tem 1,80 m de altura mede 60 cm. Nomesmo momento, a seu lado, a sombra projetada de um poste mede 2,00 m. Se, mais tarde, asombra do poste diminuiu 50 cm, a sombra da pessoa passou a medir: www.fisicanovestibular.com.br
  5. 5. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 5(A) 30 cm(B) 45 cm(C) 50 cm(D) 80 cm(E) 90 cm CORREÇÃO Questão bem mais tradicional, que mescla uma noção básica de ÓPTICA, a SOMBRA, eGeometria, Semelhança de Triângulos. Como sempre, melhor desenhar um esquema: Veja: quando bate o sol, a sombra (cinza) é formada e triângulos semelhantes surgem, já que osraios de luz chegam praticamente paralelos. Por semelhança, simples: a altura do poste está para aaltura do homem assim como a sombra do poste está para a do homem. Passei todas as unidades parametro! X 2 = ⇒ X ( AlturaPoste) = 6m As alturas do poste e do homem permanecem à 1,8 0,6medida que sol se move, e a sombra do poste diminui 50 cm, indo para 1,5m. Nova semelhança: a novasombra do homem está para a do poste assim como a altura do homem está para a altura do poste: Y 1,8 = ⇒ Y ( AlturaHomem) = 0,45m = 45cm Faz-se até de cabeça, também1,5 6simples, quando se compreende a semelhança: se a sombra do poste se reduziu ¼ , de 2m para 1,5m,a sombra do homem também se reduz ¼, seguindo a mesma proporção, indo de 60 para 45 cm. OPÇÃO: B. www.fisicanovestibular.com.br
  6. 6. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 63. (ENEM/1998) (CF-C3-H8) Na figura abaixo está esquematizado um tipo de usina utilizada nageração de eletricidade. Água Gerador h Torre de transmissão TurbinaAnalisando 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. CORREÇÃO Também simples a questão, embora já necessite de um conhecimento acadêmico: o nome dadopela Física a um tipo de Energia. Mas uma parte é de conhecimento geral: água caindo de uma altura h,movendo a turbina, trata-se de uma usina HIDRELÉTRICA, aliás, a mais utilizada no Brasil. A energiado movimento da água, que é convertida em energia elétrica, é chamada CINÉTICA. OPÇÃO: B.4. (ENEM/1998) (DL-C3-H8) A eficiência de uma usina, do tipo da representada na figura daquestão anterior, é da ordem de 0,9, ou seja, 90% da energia da água no início do processo setransforma em energia elétrica. A usina Ji-Paraná, do Estado de Rondônia, tem potênciainstalada de 512 Milhões de Watt, e a barragem tem altura de aproximadamente 120m. A vazão dorio 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 CORREÇÃO Agora a pergunta já é mais complexa, e envolve conhecimento qualitativo e também quantitativo:fórmula e conta! Traduzindo a estória e o tratando dos fenômenos: a água cai, sua Energia PotencialGravitacional se converte em Cinética, e 90% desta energia Cinética é convertida em Elétrica! Duas fórmulas: E = mgh , onde E G é energia gravitacional(J), m é massa (kg), g G a Egravidade ( 2 ) e h altura(m). P = m , P é Potência(W), E a energia(J) e t o tempo(s). Substituindo: s t www.fisicanovestibular.com.br
  7. 7. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 7 6 90%.E 0,9.mgh P.t 512.10 .1P= = ⇒m= = = 4,74.10 Kg 5 t t 0,9.g .h 0,9.10.120Note que transformamos os milhões em 10 6, levamos em conta os 90% e usamos o tempo de 1s,porque se pede a vazão em litros por segundo! Uma última lembrança é de que a densidade da água éigual a 1 g/ cm 3. 1 litro de água pura tem massa de 1 kg! O que nos leva a algo da ordem de 500.000litros por segundo! OPÇÃO: E.5. (ENEM/1998) (SP-C3-H8) No processo de obtenção de eletricidade, ocorrem váriastransformações de energia. Considere duas delas: I. cinética em elétrica II. potencial gravitacional em cinéticaAnalisando 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. CORREÇÃO Consideremos apenas as conversões de energia: transformação de Energia Cinética, domovimento da água, em Elétrica, ocorre entre a turbina, na qual a água passa em movimento, e aeletricidade sai, na outra ponta; já Potencial Gravitacional em Cinética ocorre na queda d’água,entre a água no nível h e a turbina. OPÇÃO: D.6. As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelospedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura.O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativodestas coroas.Em que opção abaixo a roda traseira dá o maior número de voltas por pedalada? www.fisicanovestibular.com.br
  8. 8. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 8 (A) (B) (C) (D) (E) CORREÇÃO Outra de conhecimento geral e bom senso, para qualquer pessoa que já andou numa bicicleta demarchas: quanto maior a coroa, no pedal, e menor a catraca, na roda, mais voltas a roda dá, e maispesado o pedal fica, também! Quando se pedala e a corrente se move nas engrenagens, entrando na engrenagem do pedal umdente tem que ter saído da engrenagem da roda um dente também, ou a corrente se rompe! Quantomenos dentes a engrenagem da roda tiver, uma volta será completa com um menor deslocamento dacorrente. Por outro lado, quanto mais dentes a engrenagem dos pedais tiver, mais rápido ela “come”(puxa) a corrente. Assim, para andar mais rápido, o ideal é coroa grande e catraca pequena!Escolhemos no visual. Fácil... OPÇÃO: A.7. Quando se dá uma pedalada na bicicleta ao lado (isto é, quando a coroa acionada pelos pedaisdá uma volta completa), qual é a distância aproximada percorrida pela bicicleta, sabendo-se queo comprimento de um círculo de raio R é igual a 2πR, onde π ≈ 3?(A) 1,2 m(B) 2,4 m(C) 7,2 m(D)14,4 m(E) 48,0 m 80cmcm 10 cm 0 30 cm CORREÇÃO Podemos embrenhar pela Física do Movimento Circular, porém vou resolver pela geometria maisbásica, o comprimento de uma circunferência, cuja fórmula foi dada! Ao dar uma volta tocada pelos www.fisicanovestibular.com.br
  9. 9. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 9pedais, o comprimento de corrente movido pela engrenagem será C = 2.π.R = 2.3.15cm=90 cm. Usei oRaio = 15 cm, mas poderia usar o diâmetro, dado na figura igual a 30 cm, também... Já o comprimento da engrenagem traseira é: C = 2.π.R = 2.3. 5cm=30cm. Como a corrente semove 90 cm e a cada volta a engrenagem traseira corresponde a um comprimento de apenas 30 cm, aroda traseira dá 90 ÷ 3 = 3 voltas! Finalmente, a roda está ligada e gira junto com a engrenagem traseira. Seu comprimento é: C= 2.π.R = 2.3. 40cm=240cm, vezes 3 voltas = 720cm = 7,2m! OPÇÃO: C.8. Com relação ao funcionamento de uma bicicleta de marchas, onde cada marcha é umacombinação de uma das coroas dianteiras com uma das coroas traseiras, são formuladas asseguintes afirmativas:I. numa bicicleta que tenha duas coroas dianteiras e cinco traseiras, temos um total de dez marchas possíveis onde cada marcha representa a associação de uma das coroas dianteiras com uma das traseiras.II. em alta velocidade, convém acionar a coroa dianteira de maior raio com a coroa traseira de maior raio também.III. em uma subida íngreme, convém acionar a coroa dianteira de menor raio e a coroa traseira de maior raio.Entre as afirmações acima, estão corretas:(A) I e III apenas.(B) I, II e III.(C) I e II apenas.(D) II apenas.(E) III apenas. CORREÇÃO A primeira alternativa é Matemática: claro que com duas catracas e 5 coroas, são 2 X 5 = 10marchas! Certo. A opção II já foi bem comentada nas questões anteriores. Alta velocidade ⇒ maior coroa (nafrente) e menor catraca (atrás)! Não maior com maior! Errado Já na subida, para cansar menos, melhor ir devagar, com a menor coroa e a maior catraca.Concordo! Só para baixo que todo santo ajuda! OPÇÃO: A.9. Seguem abaixo alguns trechos de uma matéria da revista “Superinteressante”, que descrevehábitos de um morador de Barcelona (Espanha), relacionando-os com o consumo de energia eefeitos sobre o ambiente.I. “Apenas no banho matinal, por exemplo, um cidadão utiliza cerca de 50 litros de água, que depois terá que ser tratada. Além disso, a água é aquecida consumindo 1,5 quilowatt-hora (cerca de 1,3 milhões de calorias), e para gerar essa energia foi preciso perturbar o ambiente de alguma maneira....”II. “Na hora de ir para o trabalho, o percurso médio dos moradores de Barcelona mostra que o carro libera 90 gramas do venenoso monóxido de carbono e 25 gramas de óxidos de nitrogênio... Ao mesmo tempo, o carro consome combustível equivalente a 8,9 kwh.” www.fisicanovestibular.com.br
  10. 10. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 10III. “Na hora de recolher o lixo doméstico... quase 1 kg por dia. Em cada quilo há aproximadamente 240 gramas de papel, papelão e embalagens; 80 gramas de plástico; 55 gramas de metal; 40 gramas de material biodegradável e 80 gramas de vidro.”(Também) com relação ao trecho I, supondo a existência de um chuveiro elétrico, pode-seafirmar 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. CORREÇÃO Temos uma cobrança de um tema já referido: transformação de energia. É de conhecimento geralsaber que chuveiro tem resistência. Faz parte do programa da Física saber que na Resistência Elétrica do chuveiro a correnteprovoca um fenômeno chamado Efeito Joule, que converte Energia Elétrica em Calor! Fácil... OPÇÃO: C.10. Em uma prova de 100 m rasos, o desempenho típico de um corredor padrão é representadopelo gráfico a seguir: 12 10 Velocidade (m/s) 8 6 4 2 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Tempo (s)Baseado no gráfico, em que intervalo de tempo a velocidade do corredor é aproximadamenteconstante?(A) Entre 0 e 1 segundo.(B) Entre 1 e 5 segundos.(C) Entre 5 e 8 segundos.(D) Entre 8 e 11 segundos.(E) Entre 12 e 15 segundos. www.fisicanovestibular.com.br
  11. 11. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 11 CORREÇÃO Velocidade constante quer dizer que não sobe nem desce! Olhando, no visual mesmo, o gráficoque mostra exatamente a velocidade, vemos que ela é constante entre 5s e 8s, não só constante, mastambém a maior atingida! Fácil... OPÇÃO: C.11. Em que intervalo de tempo o corredor apresenta aceleração máxima?(A) Entre 0 e 1 segundo.(B) Entre 1 e 5 segundos.(C) Entre 5 e 8 segundos.(D) Entre 8 e 11 segundos.(E) Entre 9 e 15 segundos. CORREÇÃO Esta já é uma pergunta que confunde mais, pois muitos saem da escola sem diferenciarVelocidade de Aceleração. A Aceleração mede as mudanças na Velocidade com o tempo, e temosque olhar no gráfico quando a velocidade muda mais rápido! Ainda no visual, claramente a maiormudança se dá no início da prova, quando a velocidade vai de zero a 6 m/s em apenas 1s! Paraquem quer se lembrar de mais detalhes, é importante saber que a aceleração é dada pela inclinação dareta tangente ao gráfico. Observe: Costumo ensinar a meus alunos um jeito que acho super simples: acompanhe o gráfico com umlápis. Onde estiver mais inclinado, a aceleração é maior! Aliás, no último ponto a reta nem estáinclinada, pois a velocidade é constante, e a aceleração é nula! OPÇÃO: A. www.fisicanovestibular.com.br
  12. 12. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 1212. A tabela a seguir registra a pressão atmosférica em diferentes altitudes, e o gráfico relacionaa pressão de vapor da água em função da temperatura: Altitude (km) Pressão atmosférica (mm Hg) 0 760 1 600 2 480 4 300 6 170 8 120 10 100 800 Pressão de vapor da água em mmHg 700 600 500 400 300 200 100 0 0 20 40 60 80 100 120 TemperaturaUm líquido, num frasco aberto, entra em ebulição a partir do momento em que a sua pressão devapor se iguala à pressão atmosférica. Assinale a opção correta, considerando a tabela, o gráficoe os dados apresentados, sobre as seguintes cidades: Natal (RN) nível do mar. Campos do Jordão altitude 1628m. (SP) Pico da Neblina altitude 3014 m. (RR)A temperatura de ebulição será:(A) maior em Campos do Jordão.(B) menor em Natal.(C) menor no Pico da Neblina.(D) igual em Campos do Jordão e Natal.(E) não dependerá da altitude. CORREÇÃO Pensei em deixar esta questão como de Química, mas a Física também estuda a Mudança deFase. Assim, fica sendo a última questão que corrijo desta prova. Bom, pressão atmosférica é “o peso do ar sobre nossas cabeças”, vulgarmente! Quanto maisalto, menos ar sobre nossa cabeça! Ilustração: www.fisicanovestibular.com.br
  13. 13. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 13 A pressão diminui com a altura e fica mais fácil à água espalhar, pois quando passa delíquido para gás as moléculas se afastam. Assim, maior altitude, menor temperatura de ebulição! As tabelas mostram isto... A água ferve mais fácil no Pico da Neblina e mais difícil em Natal! OPÇÃO: C. www.fisicanovestibular.com.br
  14. 14. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1999 14 ENEM 1999 – 13 questões1. A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como combustível, a massa é o queimporta. Um aumento da temperatura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina.Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os tanques dos postos de gasolina sãosubterrâneos. Se os tanques não fossem subterrâneos:I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia, pois estariacomprando mais massa por litro de combustível.II. Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria comprando mais massa decombustível para cada litro.III. Se a gasolina fosse vendida por kg em vez de por litro, o problema comercial decorrente dadilatação da gasolina estaria resolvido.Destas considerações, somente(A) I é correta.(B) II é correta.(C) III é correta.(D) I e II são corretas.(E) II e III são corretas. CORREÇÃO Problema interessante: eu mesmo costumo propor algo parecido em sala, todo ano. Quando agasolina se aquece, ela dilata, aumenta de tamanho. Mas, sua massa permanece a mesma! Assim, suadensidade diminui. Logo, a tendência é levar desvantagem, já que no abastecimento o posto mede ovolume (litros) com a temperatura mais alta. Pagar mais por uma massa menor de gasolina. Emtemperatura baixa, a tendência é inversa, levar vantagem. Uma questão de lógica levaria o aluno a perceber que as alternativas um e dois são excludentes:se uma estiver certa, a outra necessariamente estará errada! Elimina a opção D. Mas, de fato, II é certo. III também é correto: a velha estória, 1 kg de chumbo pesa a mesma coisa que 1 kg de algodão,embora muita gente não acredite quando vê os dois, ao vivo... OPÇÃO: E.2. 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 sidoconsumidos 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 enão-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 energéticae a crise ambiental. Piracicaba: UNIMEP, 1994)Suponha que uma residência tenha objetos de alumínio em uso cuja massa total seja de 10 kg(panelas, janelas, latas etc.). O consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de100kWh. Sendo assim, na produção desses objetos utilizou-se uma quantidade de energiaelétrica que poderia abastecer essa residência por um período de(A) 1 mês.(B) 2 meses.(C) 3 meses.(D) 4 meses.(E) 5 meses. CORREÇÃO www.fisicanovestibular.com.br
  15. 15. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1999 15 Creio que esta é uma questão mais para saber se o estudante sabe ler e interpretar o que lê doque de Física! É facílima, apesar da “encheção de lingüiça”! Veja os dados: 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal; massa total seja de 10kg; consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de 100kWh. Noção de proporção, dasmais simples: 20KWh/Kg, então, 10Kg⇒10 X 20 = 200KWh! Iguala o consumo da residência em 2meses! E pronto... OPÇÃO: B.3.Nas figuras abaixo, estão representadas as sombras projetadas pelas varetas nas três cidades,no mesmo instante, ao meio-dia. A linha pontilhada indica a direção Norte-Sul.Levando-se em conta a localização destas três cidades no mapa, podemos afirmar que oscomprimentos das sombras serão tanto maiores quanto maior for o afastamento da cidade emrelação ao(A) litoral.(B) Equador.(C) nível do mar.(D) Trópico de Capricórnio.(E) Meridiano de Greenwich. www.fisicanovestibular.com.br
  16. 16. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1999 16 CORREÇÃO Esta é um misto de Geografia e Física. As estações são causadas porque o eixo de rotação daTerra é inclinado em relação ao plano de translação em torno do Sol. 1º dia de Inverno no HemisférioSul significa que o sol está batendo firme no Hemisfério Norte. Veja este efeito sobre uma sombra: Quanto mais a vareta se afasta do ponto onde osol incide perpendicularmente, a 90º, maior a sombrafica. O sol estará a 90º no Hemisfério norte, pois lá éverão, segundo a proposta da questão. Logo, quantomais ao Sul, maior a sombra. É o que se vê pelasfiguras do problema! Marquemos no mapa as cidadescitadas... Pelas sombras, confirmamos: mais ao Sul, maior comprimento. Já não tem nada a ver com a proximidade do mar, estar ou não no litoral. Nem com Greenwich, que é um marco para horário. Pelas opções, mais ao Sul vai significar mais afastado do Equador. OPÇÃO: B.4. Pelos resultados da experiência, num mesmo instante, em Recife a sombra se projeta à direitae nas outras duas cidades à esquerda da linha pontilhada na cartolina. É razoável, então, afirmarque existe uma localidade em que a sombra deverá estar bem mais próxima da linha pontilhada,em vias de passar de um lado para o outro. Em que localidade, dentre as listadas abaixo, seriamais provável que isso ocorresse? (A) Natal. (B) Manaus. (C) Cuiabá. (D) Brasília. (E) Boa Vista. CORREÇÃO Esquerda ou direita, as sombras marcam o posicionamento do Sol! www.fisicanovestibular.com.br
  17. 17. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1999 17 Novamente no mapa, podemos marcar as sombras e as opções de cidades que a questãooferece para tentarmos ver o que está acontecendo, e qual deve ser a posição do sol para formar asimagens daquelas sombras fornecidas como dados. A partir daí, escolhemos a opção correta. Vejamos então... www.fisicanovestibular.com.br
  18. 18. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1999 18 Olhando a sombra, vemos que a única cidade que se encontra na provável posição éBrasília, sem outras opções como Belo Horizonte, que deixariam margem a dúvida! OPÇÃO: D.5. A panela de pressão permite que os alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamentedo que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa ovapor escapar, a não ser através de um orifício central sobre o qual assenta um peso quecontrola a pressão. Quando em uso, desenvolve-se uma pressão elevada no seu interior. Para asua operação segura, é necessário observar a limpeza do orifício central e a existência de umaválvula de segurança, normalmente situada na tampa. O esquema da panela de pressão e umdiagrama de fase da água são apresentados abaixo.A vantagem do uso de panela de pressão é a rapidez para o cozimento de alimentos e isto sedeve(A) à pressão no seu interior, que é igual à pressão externa.(B) à temperatura de seu interior, que está acima da temperatura de ebulição da água no local.(C) à quantidade de calor adicional que é transferida à panela.(D) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela válvula.(E) à espessura da sua parede, que é maior que a das panelas comuns. CORREÇÃO Já comentamos, numa questão sobre montanhas e o litoral, a influência da pressão namudança de fase! Simplesmente, sob a pressão que a panela produz, a água ferve a uma temperaturamaior, e como está mais quente, cozinha mais rápido os alimentos ali dentro. Podemos ver isto nográfico: quando aumenta a pressão, a temperatura deebulição aumenta! Destaquei dois pontos em vermelho para mostraristo. Gostaria também de comentar algumas opções... Na A, se a pressão fosse igual na panela, nãofaria diferença alguma, e este tipo de panela não teriasentido! Na C, o calor vem da chama, que é a mesma, emqualquer panela... O segredo é a temperatura no interior da panela,que é maior que a temperatura de ebulição da águanuma panela aberta comum! Sempre comento estaquestão em sala, e ela é bem “manjada”... OPÇÃO: B. www.fisicanovestibular.com.br
  19. 19. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1999 196. Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão logo que se inicia a saída devapor pela válvula, de forma simplesmente a manter a fervura, o tempo de cozimento(A) será maior porque a panela “esfria”.(B) será menor, pois diminui a perda de água.(C) será maior, pois a pressão diminui.(D) será maior, pois a evaporação diminui.(E) não será alterado, pois a temperatura não varia. CORREÇÃO Aí já é conhecimento comum, básico, de sala de aula: durante a mudança de fase atemperatura permanece constante! Logo, após a água ferver, dentro da panela, e começar a sairvapor pela válvula, abaixar o fogo, desde que a pressão do vapor não caia como numa panela bemvedada, não altera o tempo de cozimento, pois a temperatura será a mesma... Mesmo cozinhando empanelas comuns e abertas, depois que a água ferve, podemos abaixar o fogo, pois a temperatura sendoa mesma não irá alterar o tempo de cozimento. Lembrando que isto é uma aproximação já que água datorneira não é uma substância pura! Na prática, a temperatura varia sim, um pouco. OPÇÃO: E.7. A tabela a seguir apresenta alguns exemplos de processos, fenômenos ou objetos em queocorrem transformações de energia. Nessa tabela, aparecem as direções de transformação deenergia. Por exemplo, o termopar é um dispositivo onde energia térmica se transforma emenergia 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. CORREÇÃO Este é um dos princípios mais básicos da Física, e da Ciência: A ENERGIA TOTAL SECONSERVA, SEMPRE! Durante o estudo sobre Trabalho e Energia Mecânica, alguns alunos “cismam”que a Energia se conserva só às vezes, mas não! A total se conserva sempre, e a Mecânica sobdeterminadas condições... Bom citar a frase famosa, de Lavoisier: nada se perde, nada se cria, tudo se transforma! Com aenergia é assim, ela apenas se transforma de um tipo em outro, se conservando sempre! OPÇÃO: A. www.fisicanovestibular.com.br
  20. 20. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1999 208. Lâmpadas incandescentes são normalmente projetadas para trabalhar com a tensão da redeelétrica em que serão ligadas. Em 1997, contudo, lâmpadas projetadas para funcionar com 127Vforam retiradas do mercado e, em seu lugar, colocaram-se lâmpadas concebidas para umatensão de 120V. Segundo dados recentes, essa substituição representou uma mudançasignificativa no consumo de energia elétrica para cerca de 80 milhões de brasileiros que residemnas regiões em que a tensão da rede é de 127V. A tabela abaixo apresenta algumascaracterísticas de duas lâmpadas de 60W, projetadas respectivamente para 127V (antiga) e 120V(nova), quando ambas encontram-se ligadas numa rede de 127V.Acender uma lâmpada de 60W e 120V em um local onde a tensão na tomada é de 127V,comparativamente a uma lâmpada de 60W e 127V no mesmo local tem como resultado:(A) mesma potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade.(B) mesma potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade.(C) maior potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade.(D) maior potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade.(E) menor potência, menor intensidade de luz e menor durabilidade. CORREÇÃO Adoro contar este caso, de “esperteza”, pilantragem, mesmo, dos fabricantes delâmpadas! Aliás, parabéns ao Movimento das Donas de Casa, que foi ao PROCON, entrouna Justiça e obrigou os fabricantes a voltarem a produzir lâmpadas de 127V. Responder a questão é ler a tabela: para lâmpadas de 120 v e 60W, ao seremligadas nos 127 v da rede, a potência aumenta, elas iluminam mais, mas durammuito menos, por causa da sobre-tensão! Exagerando, é como ligar um aparelho feitopara 110 v em uma tomada 220 v! Estraga! 2 Explorando um pouco mais a Física: P =V , P é Potência(W), V é “Voltagem”(V) e R RResistência Elétrica(Ω). Uma lâmpada de 60W para 120 v tem sua potência aumentada ao ser ligadanuma rede de 127 v, pois sua resistência, o filamento interno, permanece o mesmo. O fato de aPotência aumentar implica em maior luminosidade, porém, o filamento é projetado, e eis a esperteza dofabricante, para suportar apenas o calor dissipado quando ligado em 120 v. Assim, o desgaste é grandee a lâmpada dura bem menos, fazendo com que o consumidor seja obrigado a comprar outra bem antesdo previsto! Sacanagem! Uma parte dos empresários brasileiros precisa ser punida com muito maisrigor do que tem sido para parar de vez de lesar os consumidores! Estes, por sua vez, têm tomado cadavez mais consciência de seus direitos, e devem procurar defendê-los de forma mais intensa e maisorganizada! OPÇÃO: D. www.fisicanovestibular.com.br
  21. 21. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1999 21Texto para a próxima questãoSe compararmos a idade do planeta Terra, avaliada em quatro e meio bilhões de anos (4,5.109anos), com a de uma pessoa de 45 anos, então, quando começaram a florescer os primeirosvegetais, a Terra já teria 42 anos. Ela só conviveu com o homem moderno nas últimas quatrohoras e, há cerca de uma hora, viu-o começar a plantar e a colher. Há menos de um minutopercebeu o ruído de máquinas e de indústrias e, como denuncia uma ONG de defesa do meioambiente, foi nesses últimos sessenta segundos que se produziu todo o lixo do planeta!9. Na teoria do Big Bang, o Universo surgiu há cerca de 15 bilhões de anos, a partir da explosão eexpansão de uma densíssima gota. De acordo com a escala proposta no texto, essa teoriasituaria o início do Universo há cerca de(A) 100 anos. (B) 150 anos. (C) 1 000 anos. (D) 1 500 anos. (E) 2 000 anos. CORREÇÃO Questão envolve Cosmologia básica, de onde viemos, como surgiu o mundo, estas coisas todas.Já vi semelhantes! E, noção de ESCALA, no caso, temporal. O texto é bastante claro: 4,5 bilhões de anos para a Terra, seriam 45 anos. Como o universo, aquestão diz, tem cerca do triplo da idade, cerca de 15 bilhões de anos, ele teria nascido em cerca dotriplo da escala, ou seja, aproximadamente 150 anos. OPÇÃO: B.O diagrama abaixo representa a energia solar que atinge a Terra e sua utilização na geração deeletricidade. A energia solar é responsável pela manutenção do ciclo da água, pela movimentação do ar,e pelo ciclo do carbono que ocorre através da fotossíntese dos vegetais, da decomposição e darespiração dos seres vivos, além da formação de combustíveis fósseis. www.fisicanovestibular.com.br
  22. 22. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1999 2210. De acordo com o diagrama, a humanidade aproveita, na forma de energia elétrica, uma fração daenergia recebida como radiação solar, correspondente a:(A) 4 x 10-9(B) 2,5 x 10-6(C) 4 x 10-4(D) 2,5 x 10-3(E) 4 x 10-2 CORREÇÃO A questão trata de Energia, particularmente uma das mais importantes, solar. A fraçãoaproveitada como eletricidade vem do diagrama, pegar os dados e calcular: 1 500000 MW 5 00 000 1 1 = = . 5= 200 bi MW 20 0 000 0 00 000 4 10 4 = 0, 25.10−5 = 2,5.10−6 Tem conta, mas, nada grave. OPÇÃO: B.11. De acordo com este diagrama, uma das modalidades de produção de energia elétrica envolvecombustíveis fósseis. A modalidade de produção, o combustível e a escala de tempo típica associada àformação 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 CORREÇÃO Embrenhando em análises e conhecimentos sobre ENERGIA, a questão pergunta sobrecombustíveis fósseis: ora, são carvão mineral, gás natural e, claro, petróleo! Veja o link: http://pt.wikipedia.org/wiki/Combust%C3%ADveis_f%C3%B3sseis . Todos estão diretamente envolvidos com o problema do aquecimento global e as mudanças climáticas: http://www.bbc.co.uk/portuguese/especial/clima_ambiente.shtml . Quem usa tais combustíveis na geração de eletricidade são as termelétricas, ainda minoria na matriz energética brasileira. E, estes combustíveis demoraram milhões de anos para serem formados: são não renováveis! Veja o caso do pré-sal brasileiro, diretamente da descobridora, a Petrobras, com vários vídeos: http://diariodopresal.wordpress.com/o-que-e-o-pre-sal/ . OPÇÃO: E. www.fisicanovestibular.com.br
  23. 23. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1999 2312. No diagrama estão representadas as duas modalidades mais comuns de usinas elétricas, ashidroelétricas e as termoelétricas. No Brasil, a construção de usinas hidroelétricas deve ser incentivadaporque essasI. utilizam fontes renováveis, o que não ocorre com as termoelétricas que utilizam fontes que necessitamde 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. CORREÇÃO Conhecimento bem básico sobre usinas elétricas:http://pt.wikipedia.org/wiki/Gera%C3%A7%C3%A3o_de_eletricidade . I. Certa! Água na barragem é renovável, pela chuva! Petróleo não! II. ERRADA. Hidrelétricas apresentam sim, impactos ambientais! Alagam milhares de km2! Não poderia ser diferente. Para citar um caso famoso, veja o dos famosos “bagres” nas usinas do Rio Madeira! III. Nada a ver com nada! Hidrelétricas, como Itaipu, podem estar lá no sul do Brasil! Como aumentariam as chuvas no Nordeste? OPÇÃO: A.13. Um sistema de radar é programado para registrar 45 40 automaticamente a velocidade de todos os veículos 40 35 Veículos (%) 30 30 trafegando por uma avenida, onde passam em média 300 25 veículos por hora, sendo 55 km/h a máxima velocidade 20 15 15 permitida. Um levantamento estatístico dos registros do 10 6 5 5 3 1 radar permitiu a elaboração da distribuição percentual de 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 veículos de acordo com sua velocidade aproximada. Velocidade (km/h) A velocidade média dos veículos que trafegam nessa avenida é de: (A) 35 km/h (B) 44 km/h (C) 55 km/h (D) 76 km/h (E) 85 km/h CORREÇÃO Não ia comentar esta questão, pois é de estatística. Mas, pela velocidade média, vá lá... Naverdade, ao contrário de ensinar como se chega à conta exata, se você não souber, gostaria de mostraroutra coisa, a meu ver, bem mais útil. O bom senso! Observe novamente a figura: www.fisicanovestibular.com.br
  24. 24. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1999 24 Veja que nada menos do que 30 + 40 = 70 % dos veículos têm velocidade entre 40 e 50 km/h...Ora bolas, assim, é claro que a média tente a ir para algo entre 40 e 50 por hora, o que só leva a umaopção de resposta! 45 40 40 35 Veículos (%) 30 30 25 20 15 15 10 6 5 5 3 1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Velocidade (km/h) OPÇÃO: B. www.fisicanovestibular.com.br
  25. 25. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2000 25 ENEM 2000 – 7 questões1. Ainda hoje, é muito comum as pessoas utilizarem vasilhames de barro (moringas ou potes decerâmica não esmaltada) para conservar água a uma temperatura menor do que a do ambiente.Isso ocorre porque:(A) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre a uma temperatura menor que a dele,como se fosse isopor.(B) o barro tem poder de “gelar” a água pela sua composição química. Na reação, a água perdecalor.(C) o barro é poroso, permitindo que a água passe através dele. Parte dessa água evapora,tomando calor da moringa e do restante da água, que são assim resfriadas.(D) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite na parte de fora da moringa. A água defora sempre está a uma temperatura maior que a de dentro.(E) a moringa é uma espécie de geladeira natural, liberando substâncias higroscópicas quediminuem naturalmente a temperatura da água. CORREÇÃO Não sei se isto se enquadra exatamente no programa da Física, mas também pode ser colocadocomo conhecimento geral. Minha própria avó, Maria Xavier, só tomava água da moringa. O fato é que o barro realmente é poroso, e, digamos, “sua”, deixando água passar pelos poros.Desta forma, a superfície externa sempre tem uma minúscula camada de água, que retira calor damoringa, e esta se esfria, para evaporar. É isto... Há algo que não tem nada a ver com a Física, mas certamente com a Química! Eu, por exemplo,adoro filtro de barro pelo gosto da água, comparado ao filtro de cerâmica ou aos elétricos. E o gosto daágua em um filtro novo é péssimo! OPÇÃO: C.2. O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energiaalternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta porvidro, pela qual passa um tubo contendo água. A água circula, conforme mostra o esquemaabaixo. www.fisicanovestibular.com.br
  26. 26. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2000 26São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar:I o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor.II a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorreem uma estufa.III a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a águacom maior eficiência.Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas está(ão) correta(s):(A) I.(B) I e II.(C) II.(D) I e III.(E) II e III. CORREÇÃO Gosto desta questão também, que já apareceu inclusive em vários vestibulares, como UFMG, deforma semelhante. Há uma tendência mundial a se aproveitar cada vez mais a energia solar, já queenergia é um dos grandes problemas a serem solucionados no 3º Milênio. Comentando item por item... I – se o reservatório for metálico, de fato conduz bem o calor. O problema é que ele está emcontato com o ambiente, e assim a água quente se esfria. Nos modelos comerciais, que vejo em lojasde material de construção, eles são metálicos, mas os modelos mais eficientes são os recobertos poralgum isolante térmico, como lã de vidro. As antigas serpentinas, de fogão a lenha, não tinham esteisolamento. Mesmo em outros aquecedores vejo reservatórios de metal, sem isolamento, mas se perdeeficiência. Algumas vezes, é porque são grandes demais, tornando difícil o isolamento. O ideal é que oreservatório seja de material isolante, embora alguns fabricantes, pela praticidade, continuem fazendode metal. Errado. Certamente, dá margem a dúvidas no aluno. II – Realmente, inspirado no famoso “efeito estufa”, o vidro tem a função de permitir a entrada deradiação solar e evitar sua perda, para fora. Além do que, a placa de vidro isola o ar interno, quente, emcontato com a tubulação, do externo, ao vento, mais frio, evitando perdas de calor por convecção.Certo. III – Certo. Mais preto, ou mais escuro, absorve mais calor, enquanto mais claro, ou mais branco,refletiria mais e absorveria menos. Por isto, as placas coletoras são negras, nos modelos à venda. OPÇÃO: E.3. A tabela abaixo resume alguns dados importantes sobre os satélites de Júpiter.Ao observar os satélites de Júpiter pela primeira vez, Galileu Galilei fez diversas anotações etirou importantes conclusões sobre a estrutura de nosso universo. A figura abaixo reproduz umaanotação de Galileu referente a Júpiter e seus satélites. www.fisicanovestibular.com.br
  27. 27. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2000 27De acordo com essa representação e com os dados da tabela, os pontos indicados por 1, 2, 3 e 4correspondem, respectivamente, a:(A) Io, Europa, Ganimedes e Calisto.(B) Ganimedes, Io, Europa e Calisto.(C) Europa, Calisto, Ganimedes e Io.(D) Calisto, Ganimedes, Io e Europa.(E) Calisto, Io, Europa e Ganimedes. CORREÇÃO Enquadra-se em Gravitação Universal. Mas é simples demais! Lembro de semelhante, da 2ªEtapa do Vestibular da UFMG, bem mais inteligente e complexa! Basta apenas ver na tabela as distâncias das luas a Júpiter: em ordem crescente, Io, Europa,Ganimedes e Calisto. Assim: 2 – Io, 3 – Europa, 1 – Ganimedes e 4 – Calisto, no “olhômetro” mesmo! OPÇÃO: B.4. A energia térmica liberada em processos de fissão nuclear pode ser utilizada na geração devapor 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.A partir do esquema são feitas as seguintesafirmações:I a energia liberada na reação é usada para ferver aágua que, como vapor a alta pressão, aciona aturbina.II a turbina, que adquire uma energia cinética derotação, é acoplada mecanicamente ao gerador paraprodução de energia elétrica.III a água depois de passar pela turbina é pré-aquecida no condensador e bombeada de volta aoreator.Dentre as afirmações acima, somente está(ão)correta(s):(A) I.(B) II.(C) III.(D) I e II.(E) II e III. CORREÇÃO Parece que o povo do ENEM gosta de usinas geradoras de eletricidade, pois é tema recorrente!Apenas mudou de hidrelétrica para nuclear. Qualquer hora veremos uma termelétrica! Já eu nunca gostei destas questões de 3 afirmativas. Acho sem criatividade... Mas, vamos lá! I – Certo. A reação nuclear gera uma enorme quantidade de calor, que é usado para vaporizarágua sob pressão e esta vai mover a turbina. II – Certo, e a partir daí, as usinas são muito semelhantes, hidroelétrica, nuclear ou térmica. Jácomentamos sobre transformações de energia nas hidrelétricas. Procure a questão com a figura de umausina deste tipo, acima... III – Errado! Condensar é voltar de vapor a líquido. Lembra-me os alambiques, que fazem a boae velha pinga! Quem conhece vai lembrar... A água não é aquecida, é resfriada no condensador, parapoder voltar e ser aquecida novamente. A figura dá a entender isto, pois não é preciso bomba para fazervapor voltar, é para água, no estado líquido. OPÇÃO:D. www.fisicanovestibular.com.br
  28. 28. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2000 285. O esquema abaixo mostra, em termos de potência (energia/tempo), aproximadamente, o fluxode energia, a partir de uma certa quantidade de combustível vinda do tanque de gasolina, em umcarro viajando com velocidade constante.O esquema mostra que, na queima da gasolina, no motor de combustão, uma parte considerávelde sua energia é dissipada. Essa perda é da ordem de: (A) 80%. (B) 70%. (C) 50%. (D) 30%. (E) 20%. CORREÇÃO Tá mais para Matemática que Física, né! Porém, como Energia é um tema sempre importante,tanto que o ENEM adora, vamos comentar. É verdadeiramente grande a ineficiência dos motores a combustão, mas ainda não se inventaramoutros com aceitação no mercado, só os “alternativos” e experimentais. A conta é simples: de acordo com o esquema, o motor só aproveita 14,2 KWh de 72 disponíveis 14,2no tanque. Dá: = 0,197 = 19,7% Da ordem de 80% são perdidos! Na verdade, as 72perdas são até maiores, e a figura também mostra que sai 3KWh de calor (Energia Térmica). Já a partegasta em luzes, ventilador, etc, não pode ser considerada perda, pois são aparelhos que o carro utiliza,inclusive alguns são essenciais, como o gerador. Todo mundo sabe que ar condicionado ligado faz ocarro gastar mais, e é normal. Se considerarmos apenas o que vai para mover as rodas, aí sim, a 9 1eficiência é menor ainda: = = 12,5% ! Aproveita só isto para mover o carro! 72 8 OPÇÃO:A. www.fisicanovestibular.com.br
  29. 29. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2000 296. A figura abaixo mostra um eclipse solar no instante em que é fotografado em cinco diferentespontos do planeta.Três dessas fotografias estão reproduzidas abaixo.As fotos poderiam corresponder, respectivamente, aos pontos:(A) III, V e II.(B) II, III e V.(C) II, IV e III.(D) I, II e III.(E) I, II e V. CORREÇÃO Para mim, esta é uma das melhores questões que o ENEM produziu! Sai completamente docomum dos vestibulares! Muito criativa, até óbvia de ser cobrada, remetendo a conhecimento básico dosistema solar, como outra anterior da sombra das varetas. Parece-me que seu conteúdo cobrado é maisa Geometria Espacial, mas tem tudo a ver com a Gravitação, e é muito bacana! O aluno tem que relacionar os pontos na Terra com as visões do eclipse! Lembrar que olhamos para cima para vê-lo, a partir da Terra! Alguns tiram “de letra”, mas nem todos. Vou tentar desenhar em outra perspectiva. A figura representa o Sol, a Lua e o chão da Terra, azul. Coloquei os pontos e tracei raios de luz das extremidades do Sol para mostrar que eles só não conseguem atingir, barrados pela lua, uma pequena região ao centro, vermelha. Dos dois lados, em verde, há os eclipses parciais, onde parte da luz do Sol, de um dos seus lados, chega, enquanto a outra parte é eclipsada pela Lua. Nas extremidades laterais não há eclipse! Ao olhar para cima, uma pessoa nos pontos indicados verá algo como representado ao lado. Se estiver em 1, 2 ou 3 estará à esquerda da Lua, e em 4 ou 5 à direita! 1 está fora da região do eclipse, e vê todo o sol! 2 e 3 estão parcialmente www.fisicanovestibular.com.br
  30. 30. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2000 30eclipsados, mas 3 está mais perto do total, e vê apenas a “beiradinha” esquerda do Sol! 4 e 5 vêem olado direito do Sol, com a Lua tampando o seu lado esquerdo. Assim, a primeira figura é a visão de 3, a segunda de 5 e a última de 2! OPÇÃO:A.7. Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio, cada uma contendo 330 mL de refrigerante, sãomantidas em um refrigerador pelo mesmo longo período de tempo. Ao retirá-las do refrigeradorcom as mãos desprotegidas, tem-se a sensação de que a lata está mais fria que a garrafa. Écorreto afirmar que:(A) a lata está realmente mais fria, pois a capacidade calorífica da garrafa é maior que a da lata.(B) a lata está de fato menos fria que a garrafa, pois o vidro possui condutividade menor que oalumínio.(C) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, possuem a mesma condutividade térmica, e asensação deve-se à diferença nos calores específicos.(D) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de acondutividade térmica do alumínio ser maior que a do vidro.(E) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de acondutividade térmica do vidro ser maior que a do alumínio. CORREÇÃO Nem é preciso refrigerador: o vidro sempre parece mais quente que o metal! FRIO é umasensação humana, que decorre da perda de CALOR, este uma forma de energia, para a Física! Quantomais se perde, ou quanto mais rápido se perde calor, mas frio uma pessoal sente. Ninguém morre só por dar uma nadadinha na água gelada! Todo ano vemos imagens de russosnadando no inverno em lagos gelados! Mas, no Pólo Norte, uma queda na água em um buraco no geloprovoca morte em pouquíssimo tempo! A perda de calor é tão grande que inviabiliza o metabolismo dapessoa, e ela morre! No caso da questão, como o metal conduz melhor o calor que o vidro, quando a pessoa opega sente mais frio por estar perdendo calor mais rapidamente, e não em função da diferença detemperatura entre a lata e a garrafa! Por sinal, ao sair da geladeira, a temperatura de ambos é amesma, pois estão em Equilíbrio Térmico. OPÇÃO:D. www.fisicanovestibular.com.br
  31. 31. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2001 31 ENEM 2001 – 9 questões1. A distribuição média, por tipo de equipamento, do consumo de energia elétrica nasresidências no Brasil é apresentada no gráfico.Em associação com os dados do gráfico, considere as variáveis:I. Potência do equipamento.II. Horas de funcionamento.III. Número de equipamentos.O valor das frações percentuais do consumo de energia depende de(A) I, apenas.(B) II, apenas.(C) I e II, apenas.(D) II e III, apenas.(E) I, II e III.2. Como medida de economia, em uma residência com 4 moradores, o consumo mensal médiode energia elétrica foi reduzido para 300 kWh. Se essa residência obedece à distribuição dada nográfico, e se nela há um único chuveiro de 5000 W, pode-se concluir que o banho diário de cadamorador passou a ter uma duração média, em minutos, de(A) 2,5.(B) 5,0.(C) 7,5.(D) 10,0.(E) 12,0. CORREÇÃO A análise do gráfico pode ser dispensada pelo bom senso. Porém, vamos analisá-lo, pois é umdado da questão. Vemos que geladeira e chuveiro, nesta ordem, são os dois principais responsáveis pelo consumode energia numa casa, em média. Um chuveiro é muito mais potente do que uma geladeira, e aexplicação de ainda assim a geladeira gastar mais é que o chuveiro funciona apenas alguns minutos pordia, enquanto a geladeira funciona 24 horas por dia, todo santo dia! Logo, o consumo de eletricidadedepende da potência, sim, mas também do tempo de funcionamento dos aparelhos. Por outro lado, todas as lâmpadas juntas correspondem em média a 20% do consumo. Aliás,estamos em processo de substituição das incandescentes pelas fluorescentes. Claro que umaresidência de 3 cômodos precisa de menos lâmpadas do que outra de 12 cômodos, e o consumo vaidepender do nº de aparelhos em funcionamento. www.fisicanovestibular.com.br
  32. 32. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2001 32 OPÇÃO 1: E. Agora a análise é quantitativa, e envolve conhecimento de fórmulas, e contas. De 98 a 2001,todas as provas do ENEM cobraram algo relacionado à Eletricidade e Energia Elétrica! Se o consumo de energia na referida casa é de 300KWh e pelo gráfico o chuveiro corresponde a 2525% disto, temos: 25% de 300 = .300 = 75 KWh. Isto a energia gasta só pelo chuveiro. 100 Podemos continuar as contas por vários caminhos... Escolhendo um, vamos calcular o consumomédio de energia pelo chuveiro, por dia e por pessoa. Para isto, vamos considerar um mês de 30 dias, 75 5KWhem média. Teremos: 75KWh por 30 dias, por 4 pessoas = = 30.4 8.dia. pessoa . Temos, então, a energia de um banho diário de cada pessoa da casa. Resta saber quantos E Eminutos ele dura... Fórmula: P= ⇒ t = , onde P é Potência(W), E é Energia(J) e t é Tempo(s). t POs cuidados agora ficam por conta das unidades. E 5000W .3600 s t= = = 3.600 s = 450 s = (/ 60)7,5 min Veja que P 8.5000Wfomos obrigados a lembrar que Kilo=1.000 e 1h=3.600s. A potência do chuveiro foi dada emudamos para as unidades padrão, encontrando o tempo em s, que dividimos por 60 para acharem min. OPÇÃO: C.3. Pelas normas vigentes, o litro do álcool hidratado que abastece os veículos deve serconstituído de 96% de álcool puro e 4% de água (em volume). As densidades dessescomponentes são dadas na tabela.Um técnico de um órgão de defesa do consumidor inspecionou cinco postos suspeitos devenderem álcool hidratado fora das normas. Colheu uma amostra do produto em cada posto,mediu a densidade de cada uma, obtendo: www.fisicanovestibular.com.br
  33. 33. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2001 33A partir desses dados, o técnico pôde concluir que estavam com o combustível adequadosomente os postos(A) I e II.(B) I e III.(C) II e IV.(D) III e V.(E) IV e V. CORREÇÃO Poderíamos deixar esta questão para a Matemática, pois se trata de uma noção a respeito derazão e proporção. Considerando que abarca o conceito de Densidade, importante em Hidrostática,vamos corrigir. A Densidade é a razão entre a massa e o volume, a unidade utilizada foi g / l, e eu prefiro 3g/cm . Mas, quanto a isto, não irá influir em nada. Simples: misturando água em álcool, sendo a água mais densa, a densidade desta misturaálcool-água tende a ser maior que a do álcool puro, como todas as opções de uma questão bemfeitinha, como esta, mostram. Fazendo a conta da densidade da mistura, nas proporção que rege a lei:d mistura = 96%de800 + 4%de1.000 = 0,96.800 + 0,04.1000 = 808g / l Para misturas mais densas que isto, foi acrescentado mais água (a mais densa) e vice-versa.Logo, o posto IV está exatamente dentro da norma, e o V colocou menos água do que poderia, eisto é raro! O que se vê, na tv, e para quem lembra do cruel e mafioso assassinato do promotor queinvestigava os postos em BH, o normal seria adulterar o combustível com mais água, de preferência dachuva, que é grátis! OPÇÃO: E.4. “...O Brasil tem potencial para produzir pelo menos 15 mil megawatts por hora de energia apartir de fontes alternativas. Somente nos Estados da região Sul, o potencial de geração deenergia por intermédio das sobras agrícolas e florestais é de 5.000 megawatts por hora. Para seter uma idéia do que isso representa, a usina hidrelétrica de Ita, uma das maiores do país, nadivisa 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 conceitualao 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. CORREÇÃO Mais uma vez, Eletricidade e Energia Elétrica... E o problema claramente está na unidade... E P= ⇒ E = P.t , de onde se vê que Energia vem do produto Potência x Tempo! A unidade tpode variar, mas as grandezas não! Assim, para encontrar Energia podemos usar Cavalo-Vapor xSéculo, ou HP x dia, sempre Potência vezes Tempo, jamais por tempo, já que por significa divisão!Logo, MegaWatt / hora, como diz no texto, está errado! OPÇÃO: D. www.fisicanovestibular.com.br
  34. 34. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2001 345. A refrigeração e o congelamento de alimentos são responsáveis por uma parte significativa doconsumo de energia elétrica numa residência típica. Para diminuir as perdas térmicas de umageladeira, podem ser tomados alguns cuidados operacionais:I. Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que ocorra acirculação do ar frio para baixo e do quente para cima.II. Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, para que o aumento damassa de gelo aumente a troca de calor no congelador.IV. Limpar o radiador ("grade" na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e a poeira que nele se depositam não reduzam a transferência de calor para o ambiente.Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas,(A) a operação I.(B) a operação II.(C) as operações I e II.(D) as operações I e III.(E) as operações II e III. CORREÇÃO I – Um dos principais processos de transferência de calor no interior das geladeiras é aCONVECÇÃO, em que o fluido mais quente e menos denso sobe e o mais frio, ao contrário, desce. Ofenômeno é comum nas saunas, serpentinas de fogão a lenha, influi na formação dos ventos, etc... Semespaço, o ar não consegue circular dentro de um refrigerador, a troca de calor diminui e a eficiência cai!Isto é falado nos manuais! Logo, está CERTO! II – Já ouviu falar de iglu, aquelas casinhasde gelo feitas pelos esquimós? Por que alguém faria uma casa de gelo emum lugar gelado? O gelo é bom isolantetérmico? A temperatura no interior do iglu é maisalta que do lado de fora! Deixar as paredes cheiasde gelo dificulta a retirada do calor interno parafora da geladeira, e piora! Isto também está nomanual! ERRADO! Outra explicação no link http://www.mundofisico.joinville.udesc.br/index.php?idSecao=3&idSubSecao=&idTexto=58 III – O radiador tem justamente a função de liberar calor para o ambiente. Se estiver sujo, ouimpedido por alguma coisa, como a mania que alguns têm de botar roupa para secar ali, perde-seeficiência e aumenta o consumo de energia. Por favor, leia os manuais de tudo! CERTO! OPÇÃO: D. www.fisicanovestibular.com.br
  35. 35. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2001 356. A padronização insuficiente e a ausência de controle na fabricação podem também resultar emperdas significativas de energia através das paredes da geladeira. Essas perdas, em função daespessura das paredes, para geladeiras e condições de uso típicas, são apresentadas na tabela.Considerando uma família típica, com consumo médio mensal de 200 kWh, a perda térmica pelasparedes de uma geladeira com 4 cm de espessura, relativamente a outra de 10 cm, corresponde auma porcentagem do consumo total de eletricidade da ordem de(A) 30%.(B) 20%.(C) 10%.(D) 5%.(E) 1%. CORREÇÃO Um pouco mais do tema anterior, o isolamento térmico. Em fogões e geladeira é comumencontrar recheando as paredes lã de vidro, um bom isolante. Quanto melhor o isolamento, menos calorirá atravessar a parede. Vejamos a tabela: para 4cm de parede, a perda é de 35KWh e para 10 cm é de15KWh. Comparando, com a parede mais fina perde-se, a mais, 35 – 15 = 20KWh. De cabeça mesmo,isto é 10% de 200KWh que a família gasta! OPÇÃO: C.7. A figura mostra o tubo de imagens dos aparelhos de televisão usado para produzir as imagenssobre a tela. Os elétrons do feixe emitido pelo canhão eletrônico são acelerados por uma tensãode milhares de volts e passam por um espaço entre bobinas onde são defletidos por camposmagnéticos variáveis, de forma a fazerem a varredura da tela. www.fisicanovestibular.com.br
  36. 36. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2001 36 Nos manuais que acompanham os televisores é comum encontrar, entre outras, asseguintes recomendações: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 camposexternos.(B) proteção dos circuitos contra manipulação indevida / perturbação ou deformação de imagempor 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 decorrente.(E) proteção dos circuitos contra manipulação indevida / sobrecarga dos circuitos internos poração externa. CORREÇÃO É uma pena que a questão não explore mais a Física do tubo de TV, que é muito interessante!Há uma breve explicação de como ele funciona, mas quem quiser saber mais, visite os sites: - http://www.maloka.org/f2000/index.html; - http://www.pet.dfi.uem.br/animacoes/elmag/elmag041/index.html; Sem explorar tanto a Física, a questão cai no bom senso e um pouco de conhecimento científico. I – Não se deve abrir a TV porque altas voltagens são utilizadas para acelerar os elétrons,aqueles mesmos que arrepiam os cabelinhos quando a gente passa o braço na tela. Mesmo desligadada tomada, existem componentes chamados Capacitores, capazes de armazenar energia elétrica eproporcionar grandes choques se você botar a mão no lugar errado! II – Elétrons são desviados por campos eletromagnéticos, como a questão explica, para formar aimagem na TV. Aparelhos elétricos ou imãs produzem campos eletromagnéticos, que desviam oselétrons de sua trajetória e deformam a imagem. A UFMG colocou justamente uma questão sobre este assunto, em seu vestibular da 1ª etapa de2005, e esta questão pegou muita gente! OPÇÃO: A.8. O texto foi extraído da peça Tróilo e Créssida de William Shakespeare, escrita,provavelmente, em 1601. “Os próprios céus, os planetas, e este centro reconhecem graus, prioridade, classe, constância, marcha, distância, estação, forma, função e regularidade, sempre iguais; eis porque o glorioso astro Sol está em nobre eminência entronizado e centralizado no meio dos outros, e o seu olhar benfazejo corrige os maus aspectos dos planetas malfazejos, e, qual rei que comanda, ordena sem entraves aos bons e aos maus." (personagem Ulysses, Ato I, cena III). SHAKESPEARE, W. Tróilo e Créssida: Porto: Lello & Irmão, 1948.A descrição feita pelo dramaturgo renascentista inglês se aproxima da teoria(A) geocêntrica do grego Claudius Ptolomeu. www.fisicanovestibular.com.br
  37. 37. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2001 37(B) da reflexão da luz do árabe Alhazen.(C) heliocêntrica do polonês Nicolau Copérnico.(D) da rotação terrestre do italiano Galileu Galilei.(E) da gravitação universal do inglês Isaac Newton. CORREÇÃO Sinceramente, mais claro do que isto é difícil: “o glorioso astro Sol ... centralizado no meio dosoutros”. Teoria Heliocêntrica, né! Facílimo! Leia mais e aprenda um pouco da História da Física:- http://geocities.yahoo.com.br/saladefisica9/biografias/copernico.htm. OPÇÃO: C. 9. SEU OLHAR (Gilberto Gil, 1984) Na eternidade Eu quisera ter Tantos anos-luz Quantos fosse precisar Pra cruzar o túnel Do tempo do seu olharGilberto Gil usa na letra da música a palavra composta anos-luz. O sentido prático, em geral, nãoé obrigatoriamente o mesmo que na ciência. Na Física, um ano luz é uma medida que relaciona avelocidade da luz e o tempo de um ano e que, portanto, se refere a(A) tempo.(B) aceleração.(C) distância.(D) velocidade.(E) luminosidade. CORREÇÃO Velocidade x Temo = Distância, fórmula das mais básicas! E é de conhecimento amplo que anoluz é distância... Distância percorrida pela luz em um ano! Vale: m 8m d = v.t = 3.10 x1ano = 3.10 x3,15.10 s = 9,47.10 m = 9,47.10 Km 8 7 15 12 s s Ou seja, 1ano-luz = alguns quase dez bilhões de Kilômetros! Só isto... E a estrela, além do Sol,mais próxima da Terra está a 4,3 anos-luz de distância! “Pertinho”! OPÇÃO: C. www.fisicanovestibular.com.br
  38. 38. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2002 38 ENEM 2002 – 9 questões1. Na comparação entre diferentes processos de geração de energia, devem ser consideradosaspectos econômicos, sociais e ambientais. Um fator economicamente relevante nessacomparação é a eficiência do processo. Eis um exemplo: a utilização do gás natural como fontede aquecimento pode ser feita pela simples queima num fogão (uso direto), ou pela produção deeletricidade em uma termoelétrica e uso de aquecimento elétrico (uso indireto). Os rendimentoscorrespondentes a cada etapa de dois desses processos estão indicados entre parênteses noesquema. 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. CORREÇÃO Questão interessante, sobre ENERGIA, tema recorrente no ENEM. Particularmente, sobre oconceito de Rendimento. Sempre que se converte uma forma de energia em outra, uma parte daenergia inicial é perdida. O rendimento mostra a proporção da energia que foi realmente aproveitada. Como houveram transformações em seqüência, podemos calcular o rendimento total em cadaum dos dois processos. Vejamos: r1 = 0,95 x 0,7 = 0,665 . r2 = 0,4 x 0,9 x 0,95 = 0,342 . Vemos que no segundo processo, o rendimento é menor!Observando a razão, basicamente orendimento no processo 2 é menor porque o rendimento na geração termelétrica (0,4 = 40%) émuito baixo em comparação com todos os outros! OPÇÃO: A.2. Os números e cifras envolvidos, quando lidamos com dados sobre produção e consumo deenergia em nosso país, são sempre muito grandes. Apenas no setor residencial, em um únicodia, 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 dependersomente de termoelétricas, onde cada kg de carvão, ao ser queimado, permite obter umaquantidade de energia da ordem de 10 kWh. Considerando que um caminhão transporta, emmédia, 10 toneladas de carvão, a quantidade de caminhões de carvão necessária para abasteceras termoelétricas, a cada dia, seria da ordem de(A) 20. (B) 200. (C) 1.000. (D) 2.000. (E) 10.000. www.fisicanovestibular.com.br
  39. 39. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2002 39 CORREÇÃO Questão sobre Energia, para variar, que pode ser resolvida pela útil e versátil Regra de Três, emvárias etapas... Primeiro, vamos calcular quantos kilos(kg) de carvão são necessárias: 3 6EnergiaTotal 200.10 .10 Wh = = 20.10 kg = 20.000ton(1ton = 10 kg ) 6 3 3 energia / kg 10.10 Wh / kg Não esquecer os prefixos gregos... Esta enormidade de carvão será transportada por vários caminhões! Quantos? MassaTotal 20000n º ca min hões = = = 2.000ca min hões! massa / ca min hão 10 Só isto... OPÇÃO: D.3. Numa área de praia, a brisa marítima é uma conseqüência da diferença no tempo deaquecimento do solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições deirradiação solar. No local (solo) que se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e sobe,deixando uma área de baixa pressão, provocando o deslocamento do ar da superfície queestá mais fria (mar).À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica durante o dia.Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar(à noite), o fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira:(A) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área de baixa pressão,causando um deslocamento de ar do continente para o mar.(B) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu retercalor durante o dia.(C) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na água; forma-se, assim, um centro debaixa pressão, que atrai o ar quente do continente.(D) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pressão que atrai massas dear continental.(E) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa temperatura doar que está sobre o mar. www.fisicanovestibular.com.br
  40. 40. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2002 40 CORREÇÃO Acredito que este seja um fenômeno bem conhecido de todos, de formação de ventos na beira dapraia. Envolve alguns conceitos da TERMODINÂMICA. Primeiramente, o conceito de CALOR ESPECÍFICO: calor especifico c é uma grandeza quemede “a facilidade ou dificuldade de se esquentar uma substância”. Quanto maior o calor específico,mais energia se gasta para aquecer, e mais energia (calor) é necessário perder a substância para seesfriar. O calor específico da água é maior que o da areia (terra). Assim, durante o dia, a águademora mais para esquentar, e o ar sobre ela fica então mais frio. São formadas CORRENTES DE CONVECÇÃO: o ar mais quente sobre a terra fica menosdenso, e sobe. Então, o ar mais frio sobre a água “vem ocupar seu lugar”, fazendo o vento soprar domar para terra. À noite, o ar sobre a água está mais quente, menos denso e sobe. Como o ar subiu, sobreo mar fica um “vazio”, região de baixa pressão. O ar mais frio e mais denso sobre a terra, sobmaior pressão, “vem ocupar seu lugar”, e o vento sopra de terra para mar. OPÇÃO: A.4. Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia de energia elétrica em umaresidência, 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.● 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 energiaatravés da tentativa de, no dia-a-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. CORREÇÃO Nesta questão, é melhor analisar sugestão por sugestão. Em A, ao trocar as lâmpadas incandescentes (veja o Português!) por fluorescentes se economizaporque estas últimas “jogam fora” menos calor por Efeito Joule (conversão de Energia Elétrica emTérmica). Para B, mudar de Inverno para Verão no chuveiro diminui a Potência e, conseqüentemente,diminui a conversão de Eletricidade em Calor. C é meio óbvio: se muita roupa vai ser passada de uma vez, evita-se ficar ligando e desligando oferro, perdendo à toa calor (que vem da energia elétrica) para o ar e o ambiente. Evitar o uso de tomadas múltiplas (extensões ou “tês”) diminui as perdas por Efeito Joule. Muitosaparelhos implicam em maior corrente elétrica na tomada, e maior perdas por Efeito Joule. O mesmo se pode dizer do diâmetro dos fios. Aliás, usar fios muito finos, e pouco mais baratos, éuma das economias mais porcas que já vi! Sem contar o risco de curto-circuitos! A resistência de um fioe a potência são dadas por: R= ρ .l A l , onde R=resistência(Ω), ρ=resistividade(Ω.m), = comprimento(m) e A=área(grossura!)(m2).P = R . i 2, onde P é Potência (W), R é Resistência(Ω) e i Corrente(A) www.fisicanovestibular.com.br
  41. 41. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2002 41 Se o fio é mais fino, a Resistência é maior, aumentando o aquecimento dos fios pela passagemda corrente! Aquece mais, maiores perdas, maiores riscos de curto! Todas as opções visam diminuir o gasto da conversão de Energia Elétrica em Térmica. OPÇÃO: C.5. Em usinas hidrelétricas, a queda d’água move turbinas que acionam geradores. Em usinaseólicas, os geradores são acionados por hélices movidas pelo vento. Na conversão direta solar-elétrica são células fotovoltaicas que produzem tensão elétrica. Além de todos produziremeletricidade, 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. CORREÇÃO É, o assunto que este ENEM mais adora é mesmo a ENERGIA! Usinas hidrelétricas usam água acumulada em represas, reabastecidas quando chove. Ventosvão e vêm. E o sol nasce todo santo dia! Todos utilizam fontes renováveis de energia! OPÇÃO: D.6. O diagrama mostra a utilização das diferentes fontes de energia no cenário mundial. Emboraaproximadamente um terço de toda energia primária seja orientada à produção de eletricidade,apenas 10% do total são obtidos em forma de energia elétricaútil. A pouca eficiência do processo de produção de eletricidadedeve-se, sobretudo, ao fato de as usinas(A) nucleares utilizarem processos de aquecimento, nos quaisas temperaturas atingem milhões de graus Celsius, favorecendoperdas por fissão nuclear.(B) termelétricas utilizarem processos de aquecimento a baixastemperaturas, apenas da ordem de centenas de graus Celsius, oque impede a queima total dos combustíveis fósseis.(C) hidrelétricas terem o aproveitamento energético baixo, umavez que parte da água em queda não atinge as pás das turbinasque acionam os geradores elétricos.(D) nucleares e termelétricas utilizarem processos detransformação de calor em trabalho útil, no qual as perdas decalor são sempre bastante elevadas.(E) termelétricas e hidrelétricas serem capazes de utilizar diretamente o calor obtido docombustível para aquecer a água, sem perda para o meio. CORREÇÃO Vamos variar: ENERGIA... Uma análise do gráfico mostra bem o problema: cerca de 33% de toda a energia é voltada àprodução de eletricidade. Porém, destes, só cerca de 10% são transformados em energia elétricaútil! 23% da energia se perde sob a forma de calor na produção! E não se perde calor nashidrelétricas, mas nas termelétricas e nucleares. O rendimento da transformação de calor em trabalhoútil é sempre baixo! OPÇÃO: D. www.fisicanovestibular.com.br
  42. 42. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 2002 42 7. Um grupo de pescadores pretende passar um final de semana do mês de setembro, embarcado, pescando em um rio. Uma das exigências do grupo é que, no final de semana a ser escolhido, as noites estejam iluminadas pela lua o maior tempo possível. A figura representa as fases da lua no período proposto. Considerando-se as características de cada uma das fases da lua e o comportamento desta no período delimitado, pode-se afirmar que, dentre os fins de semana, o que melhor atenderia às exigências dos pescadores corresponde aos dias (A) 08 e 09 de setembro. (B) 15 e 16 de setembro. (C) 22 e 23 de setembro. (D) 29 e 30 de setembro. (E) 06 e 07 de outubro. CORREÇÃO Até que enfim! Algo diferente de Energia: conceitos básicos de GRAVITAÇÃO! Quem marcou E, vou te falar! Veja na figura abaixo a posição do Sol: CRESCENTE LUZ SOLAR NOITE DIACHEIA NOVA Vendo MINGUANTE a posição do sol, pela figura ele ilumina as faces do lado direito. É claro que quem quer lua à noite, iluminando, para pescar, quer Lua Cheia! Ela vai estar cheia dia 02/10, de acordo com o esquema. Porém, só em Outubro, e a questão pede em Setembro! Observe que deve ter havido uma lua cheia lá pelo dia 03 de Setembro, que a questão não mostra! Pelas opções que a questão oferece, é melhor pescar nos dias 29 e 30 de Setembro, quando a lua estará mais próxima de cheia, iluminando mais as noites. OPÇÃO: D. www.fisicanovestibular.com.br

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