RBProf. Ricardo BastosMétodo TEF-MED
Acervo ENEM · Método TEF

ENEM · 2010 · 2ª Aplicação · Reaplicação — Questões de Física comentadas

1º dia · Caderno 1 Azul · 16 questões de Física e interdisciplinares · Gabarito oficial e resoluções comentadas.

Seleção de questões de Física e interdisciplinares cuja resolução usa conceitos físicos. Gabarito oficial e resolução comentada. Numeração do Caderno 1 Azul da 2ª aplicação.

Q48
Energia — Transformações de energia — Cogeração de energia

No nosso dia a dia deparamo-nos com muitas tarefas pequenas e problemas que demandam pouca energia para serem resolvidos e, por isso, não consideramos a eficiência energética de nossas ações. No global, isso significa desperdiçar muito calor que poderia ainda ser usado como fonte de energia para outros processos. Em ambientes industriais, esse reaproveitamento é feito por um processo chamado de cogeração. A figura a seguir ilustra um exemplo de cogeração na produção de energia elétrica.

Esquema de cogeração de energia elétrica: entrada de combustível no gerador a diesel, que produz energia elétrica primária; os gases passam por uma recuperação de calor, que produz vapor para uma turbina e gerador, que fornece energia elétrica secundária, e libera gases de exaustão

HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003 (adaptado).

Em relação ao processo secundário de aproveitamento de energia ilustrado na figura, a perda global de energia é reduzida por meio da transformação de energia

A)

térmica em mecânica.

B)

mecânica em térmica.

C)

química em térmica.

D)

química em mecânica.

E)

elétrica em luminosa.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

A
Resolução comentada

No processo primário, o gerador a diesel transforma a energia química do combustível em energia elétrica, e parte dela é perdida como calor nos gases quentes. Na cogeração, esse calor, que seria desperdiçado, é recuperado e usado para produzir vapor.

O vapor aquecido move a turbina, e o calor se transforma em energia mecânica de rotação, convertida no gerador em energia elétrica secundária. A etapa que reduz a perda global é, portanto, a transformação de energia térmica em energia mecânica. A mecânica em térmica, por atrito, seria uma perda, e a elétrica em luminosa não aparece no processo.

Q49
Física geral — Movimento aparente do Sol — Sombras ao longo do dia
Três quadrinhos de uma árvore e de um menino: a sombra da árvore e a do menino mudam de posição e de tamanho de um quadro para o outro

Ciência Hoje. v. 5, n° 27, dez. 1986. Encarte.

Os quadrinhos mostram, por meio da projeção da sombra da árvore e do menino, a sequência de períodos do dia: matutino, meio-dia e vespertino, que é determinada

A)

pela posição vertical da árvore e do menino.

B)

pela posição do menino em relação à árvore.

C)

pelo movimento aparente do Sol em torno da Terra.

D)

pelo fuso horário específico de cada ponto da superfície da Terra.

E)

pela estação do ano, sendo que no inverno os dias são mais curtos que no verão.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

C
Resolução comentada

A sombra de um objeto vertical forma-se do lado oposto ao do Sol, e seu comprimento depende da altura do Sol no céu. Pela manhã e à tarde, com o Sol baixo, as sombras são longas e de lados opostos, e ao meio-dia, com o Sol mais alto, são curtas.

A mudança da sombra ao longo do dia acompanha a posição do Sol no céu, e essa posição varia por causa da rotação da Terra, que faz o Sol parecer percorrer o céu de leste a oeste, o movimento aparente do Sol. A posição de árvore e menino não muda, e o fuso horário e a estação do ano não explicam a variação dentro de um mesmo dia.

Q54
Óptica — Espelhos esféricos — Espelho retrovisor convexo

Os espelhos retrovisores, que deveriam auxiliar os motoristas na hora de estacionar ou mudar de pista, muitas vezes causam problemas. É que o espelho retrovisor do lado direito, em alguns modelos, distorce a imagem, dando a impressão de que o veículo está a uma distância maior do que a real.

Este tipo de espelho, chamado convexo, é utilizado com o objetivo de ampliar o campo visual do motorista, já que no Brasil se adota a direção do lado esquerdo e, assim, o espelho da direita fica muito distante dos olhos do condutor.

Disponível em: http://noticias.vrum.com.br. Acesso em: 3 nov. 2010 (adaptado).

Sabe-se que, em um espelho convexo, a imagem formada está mais próxima do espelho do que este está do objeto, o que parece entrar em conflito com a informação apresentada na reportagem. Essa aparente contradição é explicada pelo fato de

A)

a imagem projetada na retina do motorista ser menor do que o objeto.

B)

a velocidade do automóvel afetar a percepção da distância.

C)

o cérebro humano interpretar como distante uma imagem pequena.

D)

o espelho convexo ser capaz de aumentar o campo visual do motorista.

E)

o motorista perceber a luz vinda do espelho com a parte lateral do olho.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

C
Resolução comentada

Um espelho convexo conjuga a um objeto real uma imagem virtual, direita e menor que o objeto, situada atrás do espelho, mais perto dele do que o objeto está. A imagem está, de fato, mais próxima do espelho.

A impressão de distância é uma interpretação do cérebro: por experiência, ele associa objetos de aparência pequena a objetos distantes, e por isso o carro, visto menor, parece mais longe do que realmente está. A diferença não vem da retina nem da velocidade do carro, e o campo visual ampliado é a vantagem do espelho, e não a explicação do conflito.

Q57
Eletricidade — Capacitores — Tela sensível ao toque

Atualmente, existem inúmeras opções de celulares com telas sensíveis ao toque (touchscreen). Para decidir qual escolher, é bom conhecer as diferenças entre os principais tipos de telas sensíveis ao toque existentes no mercado. Existem dois sistemas básicos usados para reconhecer o toque de uma pessoa:

• O primeiro sistema consiste de um painel de vidro normal, recoberto por duas camadas afastadas por espaçadores. Uma camada resistente a riscos é colocada por cima de todo o conjunto. Uma corrente elétrica passa através das duas camadas enquanto a tela está operacional. Quando um usuário toca a tela, as duas camadas fazem contato exatamente naquele ponto. A mudança no campo elétrico é percebida, e as coordenadas do ponto de contato são calculadas pelo computador.

• No segundo sistema, uma camada que armazena carga elétrica é colocada no painel de vidro do monitor. Quando um usuário toca o monitor com seu dedo, parte da carga elétrica é transferida para o usuário, de modo que a carga na camada que a armazena diminui. Esta redução é medida nos circuitos localizados em cada canto do monitor. Considerando as diferenças relativas de carga em cada canto, o computador calcula exatamente onde ocorreu o toque.

Disponível em: http://eletronicos.hsw.uol.com.br. Acesso em: 18 set. 2010 (adaptado).

O elemento de armazenamento de carga análogo ao exposto no segundo sistema e a aplicação cotidiana correspondente são, respectivamente,

A)

receptores — televisor.

B)

resistores — chuveiro elétrico.

C)

geradores — telefone celular.

D)

fusíveis — caixa de força residencial.

E)

capacitores — flash de máquina fotográfica.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

E
Resolução comentada

Um componente que armazena carga elétrica, com $Q=C\,U$, é o capacitor. A camada da tela que guarda carga e a perde, em parte, para o dedo, comporta-se como um capacitor.

Resistores dissipam energia, geradores a fornecem por outras fontes, fusíveis protegem o circuito e receptores convertem energia elétrica em outra forma. A aplicação cotidiana típica de um capacitor é o flash da máquina fotográfica, que acumula carga e a libera de uma vez para produzir o clarão.

Q58
Ondas — Interferência de ondas — Rádio pirata

Um garoto que passeia de carro com seu pai pela cidade, ao ouvir o rádio, percebe que a sua estação de rádio preferida, a 94,9 FM, que opera na banda de frequência de megahertz, tem seu sinal de transmissão superposto pela transmissão de uma rádio pirata de mesma frequência que interfere no sinal da emissora do centro em algumas regiões da cidade.

Considerando a situação apresentada, a rádio pirata interfere no sinal da rádio do centro devido à

A)

atenuação promovida pelo ar nas radiações emitidas.

B)

maior amplitude da radiação emitida pela estação do centro.

C)

diferença de intensidade entre as fontes emissoras de ondas.

D)

menor potência de transmissão das ondas da emissora pirata.

E)

semelhança dos comprimentos de onda das radiações emitidas.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

E
Resolução comentada

As duas emissoras transmitem na mesma frequência, 94,9 MHz. Como todas as ondas de rádio se propagam com a mesma velocidade no ar, $v=\lambda\,f$, ondas de mesma frequência têm o mesmo comprimento de onda.

Quando duas ondas de mesma frequência e, portanto, de mesmo comprimento de onda chegam juntas ao receptor, elas se superpõem e interferem, e o aparelho não consegue separar os sinais. A potência e a amplitude de cada emissora alteram a intensidade do sinal, mas não são a causa da interferência.

Q59
Eletricidade — Resistência e resistividade — Condutividade de fios

A resistência elétrica de um fio é determinada pela suas dimensões e pelas propriedades estruturais do material. A condutividade ($\sigma$) caracteriza a estrutura do material, de tal forma que a resistência de um fio pode ser determinada conhecendo-se L, o comprimento do fio e A, a área de seção reta. A tabela relaciona o material à sua respectiva resistividade em temperatura ambiente.

Tabela de condutividade
MaterialCondutividade (S·m/mm²)
Alumínio34,2
Cobre61,7
Ferro10,2
Prata62,5
Tungstênio18,8

Mantendo-se as mesmas dimensões geométricas, o fio que apresenta menor resistência elétrica é aquele feito de

A)

tungstênio.

B)

alumínio.

C)

ferro.

D)

cobre.

E)

prata.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

E
Resolução comentada

A resistência de um fio é $R=\dfrac{L}{\sigma\,A}$, com $L$ o comprimento, $A$ a área da seção reta e $\sigma$ a condutividade. Mantidas as dimensões, $L$ e $A$ são iguais para todos os fios, e a resistência é inversamente proporcional a $\sigma$.

A menor resistência corresponde, portanto, à maior condutividade do quadro: 62,5 S·m/mm², a da prata. O cobre, com 61,7, vem logo em seguida.

Q64
Mecânica — Aceleração média — Gráfico v × t de dois automóveis

Rua da Passagem

Os automóveis atrapalham o trânsito. Gentileza é fundamental. Não adianta esquentar a cabeça. Menos peso do pé no pedal.

O trecho da música, de Lenine e Arnaldo Antunes (1999), ilustra a preocupação com o trânsito nas cidades, motivo de uma campanha publicitária de uma seguradora brasileira. Considere dois automóveis, A e B, respectivamente conduzidos por um motorista imprudente e por um motorista consciente e adepto da campanha citada. Ambos se encontram lado a lado no instante inicial t = 0 s, quando avistam um semáforo amarelo (que indica atenção, parada obrigatória ao se tornar vermelho). O movimento de A e B pode ser analisado por meio do gráfico, que representa a velocidade de cada automóvel em função do tempo.

Gráfico da velocidade, em m/s, em função do tempo, em s: o carro B parte de 20 m/s, mantém até 10 s, cai a 10 m/s em 20 s, mantém até 30 s e vai a zero em 40 s; o carro A parte de 10 m/s, mantém até 10 s, sobe a 30 m/s em 20 s, mantém até 30 s e vai a zero em 40 s

As velocidades dos veículos variam com o tempo em dois intervalos: (I) entre os instantes 10 s e 20 s; (II) entre os instantes 30 s e 40 s. De acordo com o gráfico, quais são os módulos das taxas de variação da velocidade do veículo conduzido pelo motorista imprudente, em m/s$^2$, nos intervalos (I) e (II), respectivamente?

A)

1,0 e 3,0

B)

2,0 e 1,0

C)

2,0 e 1,5

D)

2,0 e 3,0

E)

10,0 e 30,0

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

D
Resolução comentada

A taxa de variação da velocidade é a aceleração média, $a=\dfrac{\Delta v}{\Delta t}$, que no gráfico $v\times t$ é a inclinação da reta. O motorista imprudente conduz o automóvel A.

Intervalo (I), de 10 s a 20 s: a velocidade de A passa de 10 m/s a 30 m/s, e $a=\dfrac{30-10}{20-10}=2{,}0\text{ m/s}^2$. Intervalo (II), de 30 s a 40 s: passa de 30 m/s a 0, e $|a|=\dfrac{|0-30|}{40-30}=3{,}0\text{ m/s}^2$.

Q65
Hidrostática — Empuxo e princípio de Pascal — Ludião

Um brinquedo chamado ludião consiste em um pequeno frasco de vidro, parcialmente preenchido com água, que é emborcado (virado com a boca para baixo) dentro de uma garrafa PET cheia de água e tampada. Nessa situação, o frasco fica na parte superior da garrafa, conforme mostra a FIGURA 1.

FIGURA 1: fotografia de uma garrafa PET com água, segurada com as mãos, com o frasco do ludião na parte superior

Quando a garrafa é pressionada, o frasco se desloca para baixo, como mostrado na FIGURA 2.

FIGURA 2: fotografia da garrafa pressionada, com o frasco do ludião na parte inferior

Ao apertar a garrafa, o movimento de descida do frasco ocorre porque

A)

diminui a força para baixo que a água aplica no frasco.

B)

aumenta a pressão na parte pressionada da garrafa.

C)

aumenta a quantidade de água que fica dentro do frasco.

D)

diminui a força de resistência da água sobre o frasco.

E)

diminui a pressão que a água aplica na base do frasco.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

C
Resolução comentada

Com o frasco em equilíbrio perto da superfície, seu peso total, vidro, ar e água, é equilibrado pelo empuxo, $E=\rho\,g\,V_{imerso}$. Ao apertar a garrafa, a pressão aplicada se transmite a todo o líquido, pelo princípio de Pascal, e atinge também o ar preso no frasco.

O ar é comprimido e ocupa menos volume, e entra mais água no frasco. O peso do conjunto aumenta, e o empuxo, que depende do volume deslocado, praticamente não muda, de modo que o peso passa a superar o empuxo e o frasco desce. Ao soltar a garrafa, o ar se expande, expulsa a água, e o frasco volta a subir.

Q67
Óptica — Espalhamento da luz — Efeito Tyndall

O efeito Tyndall é um efeito óptico de turbidez provocado pelas partículas de uma dispersão coloidal. Foi observado pela primeira vez por Michael Faraday em 1857 e, posteriormente, investigado pelo físico inglês John Tyndall. Este efeito é o que torna possível, por exemplo, observar as partículas de poeira suspensas no ar por meio de uma réstia de luz, observar gotículas de água que formam a neblina por meio do farol do carro ou, ainda, observar o feixe luminoso de uma lanterna por meio de um recipiente contendo gelatina.

REIS, M. Completamente Química: Físico-Química. São Paulo: FTD, 2001 (adaptado).

Ao passar por um meio contendo partículas dispersas, um feixe de luz sofre o efeito Tyndall devido

A)

à absorção do feixe de luz por este meio.

B)

à interferência do feixe de luz neste meio.

C)

à transmissão do feixe de luz neste meio.

D)

à polarização do feixe de luz por este meio.

E)

ao espalhamento do feixe de luz neste meio.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

E
Resolução comentada

Nos exemplos do texto, poeira no ar, neblina e gelatina, vemos o caminho do feixe de luz, e isso só é possível se parte da luz sai da direção do feixe e chega aos nossos olhos de lado.

As partículas dispersas têm dimensões que lhes permitem desviar a luz em várias direções, o espalhamento. É esse espalhamento que torna o feixe visível lateralmente. A absorção diminuiria a luz, a transmissão a deixaria seguir em linha reta, e interferência e polarização não explicam a visibilidade do feixe.

Q69
Termologia — Troca de calor — Relação superfície/volume

A perda de pelos foi uma adaptação às mudanças ambientais, que forçaram nossos ancestrais a deixar a vida sedentária e viajar enormes distâncias à procura de água e comida. Junto com o surgimento de membros mais alongados e com a substituição de glândulas apócrinas (produtoras de suor oleoso e de lenta evaporação) por glândulas écrinas (suor aquoso e de rápida evaporação), a menor quantidade de pelos teria favorecido a manutenção de uma temperatura corporal saudável nos trópicos castigados por calor sufocante, em que viveram nossos ancestrais.

Scientific American. Brasil, mar. 2010 (adaptado).

De que maneira o tamanho dos membros humanos poderia estar associado à regulação da temperatura corporal?

A)

Membros mais longos apresentam maior relação superfície/volume, facilitando a perda de maior quantidade de calor.

B)

Membros mais curtos têm ossos mais espessos, que protegem vasos sanguíneos contra a perda de calor.

C)

Membros mais curtos desenvolvem mais o panículo adiposo, sendo capazes de reter maior quantidade de calor.

D)

Membros mais longos possuem pele mais fina e com menos pelos, facilitando a perda de maior quantidade de calor.

E)

Membros mais longos têm maior massa muscular, capazes de produzir e dissipar maior quantidade de calor.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

A
Resolução comentada

A troca de calor de um corpo com o ambiente ocorre pela superfície, e a quantidade de calor a perder depende da área exposta, enquanto a energia térmica produzida depende do volume do corpo. O que importa para a regulação é a relação entre a superfície e o volume.

Um membro longo e fino tem mais superfície por unidade de volume do que um curto e grosso, e por isso dissipa calor com mais facilidade, o que é vantajoso em clima quente. Os membros curtos, ao contrário, retêm mais calor, vantagem em climas frios. A espessura da pele e dos pelos não é consequência do comprimento do membro.

Q70
Eletromagnetismo — Indução eletromagnética — Estimulação magnética do cérebro

Há vários tipos de tratamentos de doenças cerebrais que requerem a estimulação de partes do cérebro por correntes elétricas. Os eletrodos são introduzidos no cérebro para gerar pequenas correntes em áreas específicas. Para se eliminar a necessidade de introduzir eletrodos no cérebro, uma alternativa é usar bobinas que, colocadas fora da cabeça, sejam capazes de induzir correntes elétricas no tecido cerebral.

Para que o tratamento de patologias cerebrais com bobinas seja realizado satisfatoriamente, é necessário que

A)

haja um grande número de espiras nas bobinas, o que diminui a voltagem induzida.

B)

o campo magnético criado pelas bobinas seja constante, de forma a haver indução eletromagnética.

C)

se observe que a intensidade das correntes induzidas depende da intensidade da corrente nas bobinas.

D)

a corrente nas bobinas seja contínua, para que o campo magnético possa ser de grande intensidade.

E)

o campo magnético dirija a corrente elétrica das bobinas para dentro do cérebro do paciente.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

C
Resolução comentada

Pela lei de Faraday, a tensão induzida no tecido é $\varepsilon=-\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}$: só há corrente induzida se o fluxo magnético variar. O campo é produzido pela corrente nas bobinas, e sua intensidade é proporcional a ela.

Assim, a corrente induzida no cérebro é tanto maior quanto maior e mais rápida for a variação da corrente nas bobinas, e é preciso observar essa dependência para dosar o tratamento. Mais espiras aumentam a tensão induzida, e não a diminuem, um campo constante, de corrente contínua, não induz corrente, e o campo magnético não leva a corrente das bobinas para dentro do cérebro.

Q81
Eletromagnetismo — Indução eletromagnética — Dínamo de bicicleta

Os dínamos são geradores de energia elétrica utilizados em bicicletas para acender uma pequena lâmpada. Para isso, é necessário que a parte móvel esteja em contato com o pneu da bicicleta e, quando ela entra em movimento, é gerada energia elétrica para acender a lâmpada. Dentro desse gerador, encontram-se um ímã e uma bobina.

Desenho de um dínamo apoiado no pneu da roda de uma bicicleta, com a lâmpada acesa

Disponível em: http://www.if.usp.br. Acesso em: 1 maio 2010.

O princípio de funcionamento desse equipamento é explicado pelo fato de que a

A)

corrente elétrica no circuito fechado gera um campo magnético nessa região.

B)

bobina imersa no campo magnético em circuito fechado gera uma corrente elétrica.

C)

bobina em atrito com o campo magnético no circuito fechado gera uma corrente elétrica.

D)

corrente elétrica é gerada em circuito fechado por causa da presença do campo magnético.

E)

corrente elétrica é gerada em circuito fechado quando há variação do campo magnético.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

E
Resolução comentada

Quando a roda gira, o pneu faz girar a parte móvel do dínamo, em que um ímã gira dentro de uma bobina, ou a bobina gira diante do ímã. O movimento relativo faz o fluxo magnético $\Phi$ através das espiras variar no tempo.

Pela lei de Faraday, essa variação induz uma tensão $\varepsilon=-\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}$, e, no circuito fechado com a lâmpada, circula corrente. Só estar imersa em um campo magnético constante, ou apenas ter o campo presente, não basta: é a variação do campo, ou do fluxo, que gera a corrente.

Q84
Eletricidade — Potência elétrica — Disjuntor de chuveiro

Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação elétrica, como na figura, a resistência elétrica total do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma corrente muito elevada.

Desenho de um chuveiro elétrico em que um homem toma banho, com fios descascados faiscando junto ao chuveiro, ilustrando um curto-circuito

O superaquecimento da fiação, devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar incêndios, que seriam evitados instalando-se fusíveis e disjuntores que interrompem essa corrente, quando a mesma atinge um valor acima do especificado nesses dispositivos de proteção.

Suponha que um chuveiro instalado em uma rede elétrica de 110 V, em uma residência, possua três posições de regulagem da temperatura da água. Na posição verão utiliza 2 100 W, na posição primavera, 2 400 W, e na posição inverno, 3 200 W.

GREF. Física 3: Eletromagnetismo. São Paulo: EDUSP, 1993 (adaptado).

Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três posições de regulagem de temperatura, sem que haja riscos de incêndio. Qual deve ser o valor mínimo adequado do disjuntor a ser utilizado?

A)

40 A

B)

30 A

C)

25 A

D)

23 A

E)

20 A

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

B
Resolução comentada

Em uma tensão fixa de 110 V, a corrente é maior na posição de maior potência: $i=\dfrac{P}{U}$. O disjuntor deve suportar a maior corrente, que ocorre na posição inverno, de 3 200 W.

$i=\dfrac{3\,200}{110}\approx29{,}1\text{ A}$. O disjuntor precisa ter corrente nominal maior que esse valor, e o menor valor comercial que atende é 30 A. Com 25 A ou menos, o disjuntor desligaria na posição inverno.

Q85
Ondas — Difração — Ondas de rádio e micro-ondas

Ao contrário dos rádios comuns (AM ou FM), em que uma única antena transmissora é capaz de alcançar toda a cidade, os celulares necessitam de várias antenas para cobrir um vasto território. No caso dos rádios FM, a frequência de transmissão está na faixa dos MHz (ondas de rádio), enquanto, para os celulares, a frequência está na casa dos GHz (micro-ondas). Quando comparado aos rádios comuns, o alcance de um celular é muito menor.

Considerando-se as informações do texto, o fator que possibilita essa diferença entre propagação das ondas de rádio e as de micro-ondas é que as ondas de rádio são

A)

facilmente absorvidas na camada da atmosfera superior conhecida como ionosfera.

B)

capazes de contornar uma diversidade de obstáculos como árvores, edifícios e pequenas elevações.

C)

mais refratadas pela atmosfera terrestre, que apresenta maior índice de refração para as ondas de rádio.

D)

menos atenuadas por interferência, pois o número de aparelhos que utilizam ondas de rádio é menor.

E)

constituídas por pequenos comprimentos de onda que lhes conferem um alto poder de penetração em materiais de baixa densidade.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

B
Resolução comentada

Para ondas eletromagnéticas no ar, $c=\lambda\,f$. Ondas de rádio FM, da ordem de $10^{8}$ Hz, têm comprimento de onda da ordem de metros, e as micro-ondas dos celulares, da ordem de $10^{9}$ Hz, têm comprimento de onda de centímetros.

A difração, o contorno de obstáculos, é tanto mais acentuada quanto mais o comprimento de onda se aproxima das dimensões do obstáculo. As ondas de rádio, de grande comprimento de onda, contornam árvores, edifícios e pequenas elevações e alcançam toda a cidade, e as micro-ondas são mais bloqueadas, por isso exigem várias antenas. Não é a absorção na ionosfera que explica a diferença, e as ondas de rádio têm comprimentos de onda grandes, e não pequenos.

Q86
Energia — Energia potencial elástica — Energia acumulada em cristal

Usando pressões extremamente altas, equivalentes às encontradas nas profundezas da Terra ou em um planeta gigante, cientistas criaram um novo cristal capaz de armazenar quantidades enormes de energia. Utilizando-se um aparato chamado bigorna de diamante, um cristal de difluoreto de xenônio (XeF$_2$) foi pressionado, gerando um novo cristal com estrutura supercompacta e enorme quantidade de energia acumulada.

Inovação Tecnológica. Disponível em: http://www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 07 jul. 2010 (adaptado).

Embora as condições citadas sejam diferentes do cotidiano, o processo de acumulação de energia descrito é análogo ao da energia

A)

armazenada em um carrinho de montanha russa durante o trajeto.

B)

armazenada na água do reservatório de uma usina hidrelétrica.

C)

liberada na queima de um palito de fósforo.

D)

gerada nos reatores das usinas nucleares.

E)

acumulada em uma mola comprimida.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

E
Resolução comentada

No processo descrito, a energia vem do trabalho feito para comprimir o cristal: ao ser pressionado, ele ganha uma estrutura mais compacta e acumula energia, que pode ser liberada quando a pressão cessa.

Isso é análogo à mola comprimida, em que o trabalho realizado para deformá-la fica armazenado como energia potencial elástica, $E_{pe}=\dfrac{1}{2}kx^2$. A energia da água do reservatório e a do carrinho no alto são potenciais gravitacionais, a do fósforo é química, e a das usinas nucleares é nuclear.

Q90
Termologia — Dilatação térmica — Densímetro de combustível

Com a frequente adulteração de combustíveis, além de fiscalização, há necessidade de prover meios para que o consumidor verifique a qualidade do combustível. Para isso, nas bombas de combustível existe um densímetro, semelhante ao ilustrado na figura. Um tubo de vidro fechado fica imerso no combustível, devido ao peso das bolinhas de chumbo colocadas no seu interior. Uma coluna vertical central marca a altura de referência, que deve ficar abaixo ou no nível do combustível para indicar que sua densidade está adequada. Como o volume do líquido varia com a temperatura mais que o do vidro, a coluna vertical é preenchida com mercúrio para compensar variações de temperatura.

Desenho de um densímetro: tubo de vidro fechado imerso no combustível, com bolinhas de chumbo no fundo e uma coluna vertical central de mercúrio, com a linha do nível do combustível tracejada

De acordo com o texto, a coluna vertical de mercúrio, quando aquecida,

A)

indica a variação da densidade do combustível com a temperatura.

B)

mostra a diferença de altura da coluna a ser corrigida.

C)

mede a temperatura ambiente no momento do abastecimento.

D)

regula a temperatura do densímetro de acordo com a do ambiente.

E)

corrige a altura de referência de acordo com a densidade do líquido.

Gabarito oficial — ENEM 2010 — 2ª Aplicação — Caderno 1 Azul

E
Resolução comentada

A densidade do combustível, $d=\dfrac{m}{V}$, diminui quando ele é aquecido, porque o volume do líquido aumenta mais que o do vidro. Sem compensação, o densímetro indicaria uma densidade diferente da real só pela temperatura, e o combustível pareceria adulterado ou estaria aprovado indevidamente.

O mercúrio da coluna também se dilata com o aquecimento e sobe no tubo, e a altura de referência acompanha a variação de densidade do líquido: o mercúrio corrige a altura de referência conforme a densidade, de modo que a leitura passa a depender da composição do combustível, e não da temperatura. A coluna não mede a temperatura nem a regula.

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