TEXTO I
As mariposas
As mariposa, quando chega o frio
Fica dando volta em volta da lâmpada pra se esquentá. [sic]
BARBOSA, A. Reviva: Adoniran Barbosa. São Paulo: Som Livre, 2002 (fragmento).
TEXTO II
As mariposas se aproximam das lâmpadas atraídas pela luz, pois, sendo basicamente noturnas, estão adaptadas a seguir o brilho da lua, em um processo conhecido como orientação transversal. Assim, o que o sambista Adoniran Barbosa, no Texto I, descreve não é a causa, mas sim uma das consequências possíveis dessa aproximação. De fato, o calor gerado pelas lâmpadas, sobretudo as incandescentes, pode aquecer as mariposas.
HERTZBERG, R. Por que as mariposas são tão atraídas por luzes fortes? National Geographic, nov. 2020 (adaptado).
Nesse contexto, o processo de transferência de calor para as mariposas independe da presença de fluidos é a
Reflexão e refração são fenômenos ópticos, não mecanismos de transferência de calor — funcionam aqui como distratores. Dos três mecanismos reais de transferência de calor (condução, convecção e irradiação), a convecção depende do deslocamento de um fluido (como o ar) para carregar o calor, ou seja, depende da presença de fluidos.
Já a irradiação ocorre por meio de ondas eletromagnéticas (na faixa do infravermelho) e não exige nenhum meio material para se propagar — funciona até no vácuo. Por isso, o processo de transferência de calor independente da presença de fluidos é a irradiação.
Por que os olhos ficam vermelhos em algumas fotografias?
Em fotos tiradas com câmeras fotográficas antigas, às vezes as pessoas aparecem com os olhos vermelhos. Isso ocorre porque a luz do flash da câmera incide diretamente no globo ocular, sendo refletida por uma região repleta de vasos sanguíneos.
Disponível em: www.uol.com.br. Acesso em: 14 jun. 2017 (adaptado).
Esse efeito é mais comum à noite ou em lugares pouco iluminados, porque, com a pupila
Em ambientes pouco iluminados, a pupila se dilata para captar mais luz. Com a pupila mais aberta, uma quantidade maior de luz do flash consegue entrar no olho, atingir a retina (rica em vasos sanguíneos) e ser refletida de volta em direção à câmera — daí o efeito do "olho vermelho".
Em ambientes bem iluminados, a pupila permanece contraída (retraída), reduzindo a quantidade de luz que entra e sai do olho, e o efeito praticamente não aparece.
A icterícia é uma doença que acomete recém-nascidos e pode ser tratada com um método de fototerapia conhecido como banho de luz, que consiste na exposição do recém-nascido a uma fonte luminosa equipada com LEDs azuis. Para o monitoramento da dosagem dessa radiação, é utilizada a resposta óptica de um sensor constituído de materiais orgânicos que luminescem quando expostos à luz azul. Com o passar do tempo, essa radiação oxida os materiais do sensor, alterando sua coloração de vermelho-laranja para verde, o que indica o final do tratamento.
O gráfico apresenta o espectro de fotoluminescência do sensor em função do comprimento de onda da luz emitida no início do tratamento, quando o sensor, colado na fralda do bebê (Figura 1), luminesce na região do vermelho-laranja (~600 nm). A Figura 2 apresenta a evolução da coloração do sensor, mostrando que a frequência da luz emitida por ele aumenta em função do tempo de exposição à luz azul.
SILVA, M. M. et al. Fabricação de sensor orgânico flexível para aplicação em terapia com luz azul. Tecnol. Metal. Mater. Miner., n. 3, jul.-set. 2011 (adaptado).
Os espectros de fotoluminescência do sensor no início e no final do tratamento estão esboçados no gráfico:
A relação entre frequência e comprimento de onda de uma radiação é $v=\lambda f$ (para uma velocidade de propagação fixa, como a da luz). Frequência e comprimento de onda são, portanto, inversamente proporcionais.
Como a frequência da luz emitida pelo sensor aumenta ao longo do tempo de exposição (conforme a Figura 2, que evolui do vermelho ao verde), o comprimento de onda correspondente deve diminuir. Logo, o espectro "no final do tratamento" deve ter um pico deslocado para um comprimento de onda MENOR (mais à esquerda) do que o espectro inicial (pico em ~600 nm).
Apenas a alternativa A apresenta esse deslocamento do pico para a esquerda, acompanhado de uma redução da intensidade do pico — compatível com a oxidação progressiva do material do sensor.
Para transportar uma caixa do primeiro para o segundo piso de uma construção, um trabalhador precisará arrastá-la sobre um plano inclinado. O trabalhador começa a arrastar a caixa no primeiro piso, exercendo sobre ela uma força de grande intensidade, paralela ao seu deslocamento. Na medida em que a caixa sobe o plano inclinado, ele decide reduzir a força sobre ela, arrastando-a lentamente até chegar ao segundo piso. Considere que a caixa permanece em movimento nos encontros dos pisos com o plano inclinado, e que a rugosidade entre as superfícies permanece a mesma durante todo o percurso.
O comportamento da força de atrito entre a caixa e o chão no plano inclinado é representado em:
A força de atrito cinético tem módulo $f=\mu N$, dependendo apenas do coeficiente de atrito $\mu$ e da força normal $N$ — não da intensidade da força que o trabalhador aplica para puxar a caixa, nem da velocidade do movimento. Esse é o principal conceito testado: reduzir a força aplicada ("arrastando-a lentamente") não reduz, por si só, a força de atrito.
O enunciado garante que a rugosidade (logo, $\mu$) é a mesma em todo o percurso e que a caixa não para nas transições entre os pisos e a rampa (afastando a hipótese de um salto brusco a zero nas junções). Com esses dados, sem informar o ângulo da rampa, a leitura esperada é a de que a força de atrito se mantém constante ao longo de todo o trajeto — o que corresponde ao gráfico C.
Observação: uma análise mais rigorosa, considerando que no plano inclinado a normal se reduz para $N=mg\cos\theta$, sugeriria uma leve queda na força de atrito durante a subida da rampa. Como o ângulo não é fornecido e a questão prioriza o conceito de que o atrito independe da força aplicada, o gabarito oficial é C.
A Figura 1 apresenta o esquema de um tubo de imagem em que um filamento, na posição A, libera elétrons por efeito termiônico. Esses elétrons formam um feixe estreito, que é acelerado por campos elétricos em direção à parte interna da tela. Nesse caminho, o feixe de elétrons passa por outro campo elétrico, na região B, atingindo, em seguida, a parte interna da tela do tubo, a qual é recoberta por um material que emite luz ao receber o impacto dos elétrons.
Na Figura 2, a carga negativa representa o feixe de elétrons que é acelerado e, posteriormente, atinge um ponto da tela. O campo elétrico na região B apresenta a seguinte configuração:
Grupo de Reelaboração do Ensino de Física. Física 3: eletromagnetismo. São Paulo: Edusp, 2000 (adaptado).
Nessa situação, qual ponto da tela será atingido pelo feixe de elétrons?
O elétron tem carga negativa. Na região B, o campo elétrico $\vec{E}$ aponta para cima; a força elétrica sobre uma carga negativa, $\vec F=q\vec E$, tem sentido oposto ao do campo (pois $q<0$), ou seja, aponta para baixo.
Assim, além de manter sua velocidade horizontal, o feixe de elétrons sofre uma deflexão para baixo ao atravessar a região B, sendo desviado para a parte inferior da tela — o ponto indicado como 2 na Figura 1.
A tirinha ilustra um processo físico em que uma onda sonora, produzida pela Mônica, causa a quebra das taças de cristal. O fenômeno ondulatório que provoca a quebra das taças só é possível em razão de uma característica da voz produzida pela Mônica naquele momento, que, diferentemente do que sugere a tirinha, não está relacionada à sua intensidade.
Disponível em: https://artedafisicacapibid.blogspot.com. Acesso em: 23 nov. 2021 (adaptado).
Esse fenômeno e a característica associada à voz da Mônica são, respectivamente,
A quebra das taças ocorre por ressonância: a frequência do som emitido pela voz de Mônica coincide com a frequência natural de vibração do cristal, fazendo a taça vibrar com amplitude crescente até se romper.
Como o enunciado afirma que o fenômeno NÃO está relacionado à intensidade do som (contrariando a piada sobre "gritar muito"), a característica da voz de Mônica responsável pela quebra é a frequência (associada à altura do som), e não o volume.
As usinas termonucleares são aquelas que produzem energia elétrica a partir da geração de energia térmica proveniente das reações nucleares. Normalmente, essas usinas funcionam por meio de dois circuitos, denominados circuito primário (vaso de pressão, pressurizador e bomba) e circuito secundário (gerador de vapor, turbina, condensador, tanque de alimentação e bombas), além de um sistema de água de refrigeração, formado por uma bomba ligada a uma fonte hídrica natural.
Durante a operação da usina, se o sistema de água de refrigeração funcionar de forma ineficiente pode causar poluição térmica, comprometendo a vida no ecossistema aquático.
Disponível em: www.eletronuclear.gov.br. Acesso em: 29 nov. 2021 (adaptado).
Para o ecossistema aquático, a ineficiência do sistema de água de refrigeração tem como consequência a
O sistema de refrigeração de uma usina termonuclear devolve, ao corpo hídrico natural, água aquecida no processo de resfriamento do condensador. Esse aumento de temperatura caracteriza a poluição térmica.
Como a solubilidade de gases (como o $O_2$) em líquidos diminui com o aumento da temperatura, a água mais quente dissolve menos oxigênio, comprometendo a respiração dos organismos aquáticos. As demais opções não são consequências diretas de uma falha exclusivamente térmica no sistema de refrigeração.
A química nuclear é uma importante ferramenta na produção de substâncias utilizadas na área da saúde humana. A radiação emitida pelo cobalto-60 é utilizada como ferramenta de diagnóstico e no tratamento do câncer. No entanto, esse radioisótopo tem um tempo de armazenamento limitado, pois seu tempo de meia-vida é de 5,3 anos. Considere um frasco com uma amostra contendo 2,00 mg de cobalto-60, armazenado durante um período de 26,5 anos.
A massa de cobalto-60, em miligrama, que restará ao final desse tempo é mais próxima de
O número de meias-vidas decorridas é $n=\dfrac{26,5}{5,3}=5$. A cada meia-vida, a massa do isótopo se reduz à metade.
Assim, a massa restante é $m=\dfrac{2,00}{2^{5}}=\dfrac{2,00}{32}\approx0,06\,\text{mg}$.
Em sua maioria, os equipamentos eletrônicos domésticos demandam baixa potência elétrica em corrente contínua. Para alimentá-los, uma fonte externa ou embutida transforma a corrente alternada em corrente contínua de baixa tensão. Entretanto, cada equipamento tem suas especificidades, e muitas vezes não é possível simplesmente trocar essas fontes sem levar em conta a tensão, a corrente ou a potência elétrica de saída.
Considere um equipamento de resistência elétrica $R_C$ que funciona corretamente apenas em um dado valor de tensão. Porém, a única fonte de alimentação disponível fornece uma tensão 20% superior à tensão recomendada. Para adaptar essa fonte ao aparelho, a associação de um resistor de proteção $R_P$, de potência adequada, se faz necessária.
A configuração adequada do circuito e o valor do resistor de proteção, em relação ao valor da resistência do equipamento, são:
Para reduzir a tensão de $1,2V$ (20% acima do valor nominal $V$) para o valor nominal $V$ no equipamento, o resistor de proteção $R_P$ deve ser associado em série com o equipamento $R_C$, funcionando como divisor de tensão: a queda sobre $R_C$ deve valer $V$, e a queda sobre $R_P$ absorve o excesso, $0,2V$.
Como, em série, ambos são percorridos pela mesma corrente $I=V/R_C$ (corrente nominal do equipamento): $R_P=\dfrac{0,2V}{I}=\dfrac{0,2V}{V/R_C}=0,2\,R_C$. A configuração correta é a associação em série com $R_P=0,2\,R_C$.
O nível sonoro, em decibel (dB), é calculado pela expressão:
$n=10\log_{10}\left(\dfrac{I}{I_0}\right)$
Uma conversa normal entre duas pessoas gera sons de níveis sonoros entre 50 e 60 dB, enquanto pessoas gritando podem gerar sons de níveis superiores a 100 dB. Supondo que, no centro de um estádio de futebol, foram realizadas medidas para avaliar o ruído médio de uma pessoa gritando a palavra "gol" em diferentes posições das arquibancadas. O valor médio obtido, considerando um grande número de medidas, foi de 100 dB. Com esse dado, estimou-se o ruído sonoro produzido por 10.000 pessoas, distribuídas aleatoriamente nas arquibancadas, enquanto gritavam, simultaneamente, a palavra "gol".
O valor médio estimado para o ruído produzido por essas pessoas, na posição central desse estádio hipotético, foi de
Pela expressão dada, uma pessoa gritando a 100 dB corresponde a uma intensidade sonora $I_1$ tal que $100=10\log_{10}(I_1/I_0)\Rightarrow I_1/I_0=10^{10}$.
Supondo que as intensidades sonoras de fontes incoerentes se somam, para 10.000 pessoas gritando simultaneamente: $I_{total}=10^4\cdot I_1$, logo $I_{total}/I_0=10^4\cdot10^{10}=10^{14}$, e o nível sonoro total seria $n=10\log_{10}(10^{14})=140\,\text{dB}$ — valor da alternativa C.
Esta questão foi ANULADA pelo INEP no gabarito oficial do ENEM 2025.
A figura ilustra as informações contidas no manual de um sistema de alarme que utiliza transmissores e receptores de radiação eletromagnética para a detecção de movimento. O receptor é regulado pelo tempo de resposta, que corresponde ao intervalo de tempo necessário para o corpo do invasor atravessar completamente o feixe, de diâmetro $d=15\,\text{cm}$. Considere que a menor porção do corpo do invasor é a sua posição de perfil, cuja espessura típica é 20 cm. São indicados cinco possíveis movimentos de um invasor e suas velocidades típicas, que devem ser observadas para a escolha do tempo de resposta.
Manual de referência e instalação: sensor de barreira ativo. Disponível em: cs.ind.br. Acesso em: 2 dez. 2021 (adaptado).
Nesse sistema, o menor tempo de resposta, em milissegundo, que garante a detecção de um possível invasor é mais próximo de
O pior caso (que exige o menor tempo de resposta) é o do invasor mais "fino" (espessura $e=20\,\text{cm}$) se movendo na maior velocidade ($v=5,0\,\text{m/s}$), pois é quando ele permanece menos tempo interrompendo o feixe.
A distância total percorrida até a travessia completa do feixe é a soma do diâmetro do feixe com a espessura do corpo: $d+e=15+20=35\,\text{cm}=0,35\,\text{m}$.
Logo, $t=\dfrac{d+e}{v}=\dfrac{0,35}{5,0}=0,07\,\text{s}=70\,\text{ms}$.
O aquecimento em fogões por indução utiliza bobinas para produzir um campo magnético variável. Essa bobina se localiza abaixo do vidro cerâmico sobre o qual a panela se apoia. O mecanismo aquece apenas a panela que se encontra na zona de cozimento, o que é uma das principais vantagens em relação ao uso de fogão a gás ou de resistência elétrica.
PEREIRA, A. B. et al. Fogões de indução: montagem e testes de um circuito. Disponível em: publicacoes.fatecsertaozinho.edu.br. Acesso em: 21 maio 2025 (adaptado).
O uso do campo magnético variável tem a finalidade de
No fogão de indução, a bobina cria um campo magnético variável que induz correntes elétricas (correntes parasitas) diretamente no material condutor da panela.
Essas correntes induzidas, ao circularem por um material com resistência elétrica, dissipam energia por efeito Joule — é esse aquecimento direto da própria panela (e não do vidro cerâmico ou do ar) que cozinha o alimento.
A laje de um depósito de bebidas tem 50 m² de área útil de armazenamento e foi projetada para suportar pressões de até $10^4\,\text{Pa}$. O gerente do estabelecimento pretende armazenar um produto cuja densidade é $1250\,\text{kg/m}^3$. Considere a aceleração da gravidade igual a $10\,\text{m/s}^2$.
A altura máxima, em metro, de empilhamento do produto que essa laje é capaz de suportar é
A pressão exercida pelo produto empilhado sobre a laje é dada por $P=\rho g h$, em que $h$ é a altura da coluna de produto.
Isolando $h$: $h=\dfrac{P}{\rho g}=\dfrac{10^4}{1250\times10}=\dfrac{10^4}{1,25\times10^4}=0,8\,\text{m}$.
Em uma comunidade rural, os moradores utilizam uma bomba-d’água alimentada por 100 V de tensão contínua, podendo variar em até 5 V. Um eletrotécnico pretende instalar placas fotovoltaicas para alimentar essa bomba. As placas são idênticas e cada uma apresenta tensão de operação igual a 34 V com corrente de 7,5 A. Além disso, cada placa apresenta 40 V de tensão elétrica, quando em circuito aberto. Assim, considerando que a placa descrita é um gerador não ideal, em circuito aberto ela pode ser representada conforme a figura:
O eletrotécnico construiu um circuito que permite à bomba-d’água operar corretamente com o menor número possível de placas conectadas. Para isso, desenhou um diagrama no qual todas essas placas são representadas como um único gerador não ideal, com a especificação das correspondentes características elétricas.
Disponível em: https://publicacoes.fatecsertaozinho.edu.br. Acesso em: 21 maio 2025 (adaptado).
O diagrama que representa o circuito construído pelo eletrotécnico é:
Cada placa, em circuito aberto, fornece $\varepsilon=40\,V$; em operação, fornece $34\,V$ com corrente $7,5\,A$, indicando uma queda interna de $40-34=6\,V$, o que dá resistência interna $r=\dfrac{6}{7,5}=0,8\,\Omega$ por placa.
Associando $N$ placas idênticas em série (mesma corrente em todas), a fem equivalente é $N\times40\,V$ e a resistência interna equivalente é $N\times0,8\,\Omega$. Para obter uma tensão de operação próxima de 100V (dentro da faixa de tolerância de 100V ± 5V) usando o menor número de placas, com cada placa operando em seu ponto nominal (34V, 7,5A): $N\times34\approx100\Rightarrow N\approx2,94$, ou seja, $N=3$ placas (tensão de operação $3\times34=102\,V$, dentro da faixa aceitável).
Substituindo por um único gerador equivalente: $\varepsilon_{eq}=3\times40=120\,V$ e $r_{eq}=3\times0,8=2,4\,\Omega$.
Segundo o princípio da independência dos movimentos, de Galileu, sempre que a velocidade resultante de um corpo puder ser decomposta em duas ou mais componentes perpendiculares entre si, cada um desses movimentos poderá ser analisado separadamente como se os outros não existissem. Esse princípio é muito útil para a simplificação de alguns problemas reais, em três dimensões.
Considere um avião que, ao decolar, é instruído pela torre a atingir, em 6 minutos, uma posição de 20 km a Leste, 20 km a Norte e 1 km de altitude em relação ao ponto de decolagem, conforme a figura (fora de escala). No entanto, no instante da decolagem, começa a soprar um vento cujo vetor velocidade tem componentes 30 km/h para Leste, 20 km/h para Sul e 1 km/h de cima para baixo.
Durante a ação do vento, a velocidade $\vec v$ que o piloto deve estabelecer em relação ao ar para que o avião chegue à posição esperada no tempo indicado tem as componentes
A velocidade que o avião deve manter em relação ao ar ($\vec v_{avião/ar}$), somada à velocidade do vento ($\vec v_{vento}$), deve resultar na velocidade desejada em relação ao solo: $\vec v_{avião/ar}=\vec v_{solo}-\vec v_{vento}$.
Decompondo o deslocamento desejado (20 km Leste, 20 km Norte, 1 km de subida) pelos 6 minutos ($0,1\,h$): $200\,km/h$ Leste, $200\,km/h$ Norte, $10\,km/h$ para cima.
Subtraindo o vento (30 km/h Leste; 20 km/h Sul = $-20\,km/h$ Norte; 1 km/h de cima para baixo = $-1\,km/h$ para cima) de cada componente: Leste: $200-30=170\,km/h$; Norte: $200-(-20)=220\,km/h$; vertical: $10-(-1)=11\,km/h$ para cima.
A resistência de um fio de platina pode ser usada para medir temperaturas entre 0 °C e 100 °C e já foi utilizada como referência para a escala internacional de temperatura. Para um sensor feito de platina, a relação entre a resistência e a temperatura pode ser descrita por uma equação do tipo $R(T)=A+BT$, em que $T$ é a temperatura e $A$ e $B$ são constantes. O gráfico apresenta a dependência da resistência em função da temperatura para cinco diferentes sensores.
Os sensores que apresentam maior sensibilidade são
A sensibilidade de um sensor resistivo de temperatura está associada à taxa de variação da resistência com a temperatura, ou seja, à inclinação (coeficiente angular $B$) da reta $R(T)=A+BT$: quanto maior o módulo da inclinação, maior a variação de resistência para uma mesma variação de temperatura, e maior a sensibilidade.
Observando o gráfico, as retas com maior inclinação (maior variação de resistência ao longo do intervalo de temperatura) são as dos Sensores 2 e 5 — o Sensor 1 é praticamente horizontal (baixíssima sensibilidade) e os Sensores 3 e 4 têm inclinações intermediárias, menores que as de 2 e 5.
Réguas elétricas são dispositivos que permitem a ligação segura e simultânea de dois ou mais aparelhos eletroeletrônicos à rede elétrica. Uma estudante comprou uma régua com seis tomadas. Essa régua suporta uma intensidade máxima de corrente elétrica igual a 20 A. Acima desse valor, o fusível de segurança da régua se rompe, inutilizando-a até que um novo fusível seja instalado. Considere as potências nominais de alguns aparelhos eletroeletrônicos apresentadas no quadro.
| Aparelho | Potência (watt) |
|---|---|
| Luminária de LED | 5 |
| Computador | 250 |
| Impressora a laser | 660 |
| Secador de cabelos | 750 |
| Cafeteira | 900 |
| Condicionador de ar portátil | 1 100 |
Em um dia quente, a estudante mantém o computador e o condicionador de ar portátil ligados à régua permanentemente. Nessa situação, ela tenta realizar algumas atividades, uma de cada vez, utilizando a mesma régua, na seguinte ordem: 1º – imprimir um trabalho escolar; 2º – fazer um café com a cafeteira; 3º – ligar a luminária; 4º – secar os cabelos. Sabe-se que a régua foi ligada à tensão elétrica de 110 V, adequada para o funcionamento desses aparelhos.
Considerando a ordem das tentativas, quantas atividades a estudante conseguiu realizar sem queimar o fusível?
A régua está ligada a 110V e suporta corrente máxima $I_{max}=20\,A$. O computador (250W) e o condicionador de ar portátil (1100W) já ficam ligados permanentemente, totalizando $1350\,W$ — uma corrente de base de $\dfrac{1350}{110}\approx12,3\,A$.
Como as atividades são tentadas "uma de cada vez" (cada aparelho adicional é somado apenas à carga de base, não de forma cumulativa entre si), analisamos cada tentativa isoladamente: 1ª (imprimir, +660W): $\dfrac{1350+660}{110}\approx18,3\,A<20\,A$ — funciona. 2ª (cafeteira, +900W): $\dfrac{1350+900}{110}\approx20,5\,A>20\,A$ — o fusível se rompe.
A partir daí, a régua fica inutilizada para as tentativas seguintes (luminária e secador), pois nenhum novo fusível é instalado. Logo, apenas 1 atividade (imprimir) foi realizada com sucesso antes de o fusível queimar.