Preparando-se para o ENEM

Questão 1:
No deserto de Dash-e-Lut no centro-leste do Irã foi registrada, em 2005,  a maior temperatura de solo: 70,7 °C, segundo a NASA.
a) Na escala de temperatura Fahrenheit o valor registrado seria aproximadamente 212 °F
b) Na escala de temperatura Kelvin o valor registrado seria aproximadamente 300K
c) Na escala Réaumur que adota 0 °R e 80 °R para os pontos do gelo e do vapor, respectivamente, a temperatura de 70,7 °C corresponde aproximadamente a 70 °R.
d) A água no estado líquido tem um dos maiores calores específicos. Por isso, comparando com outras substâncias e para uma mesma massa, a água necessita trocar quantidades de calor maiores para se aquecer ou se resfriar.
e) Nas regiões desérticas, onde a água é escassa, não ocorrem grandes variações de temperaturas.

Resolução:

Convertendo 70,7°C para a escala Fahrenheit, temos: 
θ_C/5 = (θ_F-32)/9 => 70,7/5 = (θ_F-32)/9 => θ_F ≅ 159 ºF
 
Convertendo 70,7°C para a escala Kelvin, temos:
T = 273+θ_C => T = 273+70,7 => T = 343,7 K
 
Convertendo 70,7°C para a escala Réaumur, temos:

(θ_R-0)/(80-0) = (θ_C-0)/100-0) => θ_R/80 = θ_C/100 => θ_R/4 = θ_C/5
θ_R/4 = 70,7/5 => θ_R ≅ 56,6 ºR
 
A água no estado líquido tem um dos maiores calores específicos. Por isso, comparando com outras substâncias e para uma mesma massa, a água necessita trocar quantidades de calor maiores para se aquecer ou se resfriar. Nos locais onde há água em abundância o clima é mais estável, isto é, não existe diferença acentuada entre as temperaturas do dia e da noite e entre as temperaturas das diversas estações do ano: nem o inverno é muito frio e nem o verão é muito quente. Essa situação não ocorre nas regiões desérticas onde a água é escassa.

Resposta: c

Questão 2:
“Dizem que o Big Bang foi o princípio do Universo. Mas, segundo Roger Penrose, prestigiado físico da Universidade de Oxford, ele também foi o fim de um outro universo que existia antes deste. E, melhor, o britânico diz ter agora evidências concretas sobre esse ciclo cosmológico.
Trabalhando em parceria com o armênio Vahe Gurzadyan, da Universidade Estadual de Yerevan, ele há três anos analisa a série de dados da satélite WMAP. A sonda americana foi projetada para fazer um mapeamento universal da radiação cósmica de fundo- um “eco” do Big Bang gerado quando o Universo tinha menos de 400mil anos de existência, detectado pelo satélite na forma de microondas. Hoje, o cosmo tem 13,8 bilhões de anos. [.....]”  
Salvador Nogueira, Folha de São Paulo, 19 de agosto de 2013.  

De acordo com o texto e com seus conhecimentos, podemos afirmar que:
I. Segundo o físico Roger Penrose, o Big Bang foi o princípio do Universo.
II. A radiação cósmica de fundo - um “eco” do Big Bang,  foi detectado pelo satélite na forma de ondas eletromagnéticas.
III. O cosmo tem 13,8 bilhões de anos.
IV. A formação da Terra teve início a aproximadamente 4,6 bilhões de anos.
Está correto o que se afirma em:

a)    I, apenas.
b)    II, apenas.
c)    III, apenas.
d)    I , II e III, apenas.
e)    II, III e IV, apenas.

Resolução:

I. Incorreta. Segundo o físico Roger Penrose, o Big Bang  também foi o fim de um outro universo que existia antes deste.
 
II. Correta. A radiação cósmica de fundo - um “eco” do Big Bang, foi detectado pelo satélite na forma de microondas que são ondas eletromagnéticas.
 
III. e IV são afirmações corretas.

Resposta: e

Questão 3:
Uma residência utiliza equipamentos elétricos, cuja potência e tempo de funcionamento por dia, encontram-se especificados na tabela abaixo:

Reduzindo-se o número de lâmpadas para 5, utilizando-se apenas um computador, passando-se a chave do chuveiro para a posição verão, sabendo-se que sempre era usado com a chave na posição inverno, pode-se afirmar que a economia de energia elétrica em um mês (30 dias) é de:

a) 196 kWh   b) 162 kWh   c) 144 kWh  d) 96 kWh   e) 48 kWh

Resolução:

E_el = P.Δt
E_el = {[5.(60/1000).8] + [(250/1000).6] + [(1500/1000).1]}.30
E_el = 162 kWh

Resposta: b

Questão 4:
(UNB)
No esquema a seguir, AB representa o comprimento do fio do resistor de um chuveiro elétrico que funciona sob tensão elétrica de 220 V. O chuveiro possui uma chave que permite aplicar a tensão de 220 V entre as posições A e C (posição I) ou entre A e B (posição II). O ponto C é o ponto médio entre A e B.

Uma das posições da chave é adequada para o verão e a outra, para o inverno. Na posição verão, a potência elétrica do chuveiro é de 2,2 kW.

Com base no esquema e nas informações apresentadas, considere as afirmações a seguir:

I. A posição I é a posição inverno.
II. Na posição inverno, a potência elétrica do chuveiro é de 8,8 kW.
III. A resistência elétrica total entre A e B (posição II) é de 22 Ω.

Está correto o que se afirma em:

a) I, apenas.
b) II, apenas.
c) III, apenas.
d) I e II, apenas.
e) I e III, apenas.

Resolução:

I. Correta.
De P = U²/R, sendo a tensão U constante e a potência dissipada P maior no inverno, concluímos que no inverno a resistência R do chuveiro é menor e isso ocorre na posição I.
 
II. Incorreta.
Sendo P_verão = U²/R_AB e P_inverno = U²/(0,5.R_AB), vem:
P_inverno = 2.P_verão = 4,4 kW
 
III. Correta.
P_verão = U²/R_AB  => 2200 = (220)²/R_AB => R_AB = 22 Ω.
   
Resposta: e

Questão 5:
(IJSO)
Numa montanha-russa, um carrinho de massa m parte do repouso de um ponto A situado a uma altura H = 3R, sendo R o raio da trajetória circular, que constitui o looping. Considere o atrito desprezível e g, a intensidade da aceleração local da gravidade.

A intensidade da força normal que a pista exerce no carrinho ao passar pelo ponto B, definido pelo ângulo θ, tal que sen θ = 0,5, é dada por:

a) mg
b) 3/2 mg
c) 5/2 mg
d) 3 mg
e) 7 mg

Resolução:

Conservação da energia mecânica:

E_mecA = E_mecB => m.g.3R = m.g.(R+0,5R) + m.(v_B)²/2 => (v_B)² = 3.g.R

Segunda lei de Newton, na posição B:

F_N + P.sen θ = m.(v_B)²/R => F_N + mg.0,5 = m.3.g.R/R
F_N = (5/2).m.g

Resposta: c