Prova Enem 2022

 

Na segunda feira dia 08/05 iniciaremos a 15ª semana de aulas. Espero que vocês tenham acompanhado bem as catorze primeiras aulas. Não temos atividades de 5ª feira aos domingos para que vocês tenham tempo de colocar o conteúdo em dia, assim como revisar a matéria dada. Hoje além da aula correspondente à 15ªsemana, vamos publicar a prova do Enem 2022, resolvida. Vocês que estão no 3º ano, do Ensino Médio e do curso pré-vestibular convidem, seus colegas de classe e que não acompanham o blog, para resolverem esta prova e qualquer dúvida que surja, escreva-nos.

  PROVA DE FÍSICA DO ENEM 2022

1.       O sinal sonoro oriundo da queda de um grande bloco de gelo de uma geleira é detectado por dois dispositivos situados em um barco, sendo que o detector A está imerso em água e o B, na proa da embarcação. Sabe-se que a velocidade do som na água é de 1 540 m/ s e no ar é de 340 m/s.

        Os gráficos indicam, em tempo real, o sinal sonoro detectado pelos dois dispositivos, os quais foram ligados simultaneamente em um instante anterior à queda do bloco de gelo. Ao comparar pontos correspondentes desse sinal em cada dispositivo, é possível obter informações sobre a onda sonora.

A distância L, em metro, entre o barco e a geleira é mais próxima de

A 339 000.

B 78 900.

C 14 400.

D 5 240.

E 100.

Resolução:

Os sinais se propagam no ar e na água e atingem os dispositivos A e B num intervalo de tempo T, dado por: T = (L/ Vsom ar )-(L/Vsom água)= L( 1/340-1/1540)

Dos gráficos temos: T = 232s- 220s= 12s

12 = L(1540-3400)/ 1540.340 => L=5236m APROXIMADAMENTE 5240m

Resposta: D

2.Em um autódromo, os carros podem derrapar em uma curva e bater na parede de proteção. Para diminuir o impacto de uma batida, pode-se colocar na parede uma barreira de pneus, isso faz com que a colisão seja mais demorada e o carro retorne com velocidade reduzida. Outra opção é colocar uma barreira de blocos de um material que se deforma, tornando-a tão demorada quanto a colisão com os pneus, mas que não permite a volta do carro após a colisão. Comparando as duas situações, como ficam a força média exercida sobre o carro e a energia mecânica dissipada?

A A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos.

B A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de pneus.

 C A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é a mesma nas duas situações.

D A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de pneus.

E A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos.

Resolução:

Pelo Teorema do Impulso: I = ΔQ =>F. Δ t = Δ Q => F= Δ Q/Δ t ( grandezas vetoriais em negrito). O intervalo de tempo Δ t é o mesmo. A variação da quantidade de movimento é maior na colisão com a barreira de pneus do que com a barreira de blocos, pois no primeiro caso a velocidade imediatamente depois da colisão tem sentido oposto da velocidade imediatamente antes da colisão: Δ Q=mv-mv₀. Em módulo: ΔQ= mv+mv₀ 

Portanto: a intensidade da força é maior na colisão com a barreira de pneus e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos, pois neste caso a energia cinética antes da colisão é maior

Resposta: A

3.Em 2002, um mecânico da cidade mineira de Uberaba (MG) teve uma ideia para economizar o consumo de energia elétrica e iluminar a própria casa num dia de sol. Para isso, ele utilizou garrafas plásticas PET com água e cloro, conforme ilustram as figuras. Cada garrafa foi fixada ao telhado de sua casa em um buraco com diâmetro igual ao da garrafa, muito maior que o comprimento de onda da luz. Nos últimos dois anos, sua ideia já alcançou diversas partes do mundo e deve atingir a marca de 1 milhão de casas utilizando a “luz engarrafada”

Que fenômeno óptico explica o funcionamento da “luz engarrafada”?

A Difração.

B Absorção.

C Polarização.

D Reflexão.

E Refração

Resolução:

Ao passar do ar para a água a luz sofre Refração. A luz refratada se difunde ao atravessar o liquido.        

Resposta:E

4.A fim de classificar as melhores rotas em um aplicativo de trânsito, um pesquisador propõe um modelo com base em circuitos elétricos. Nesse modelo, a corrente representa o número de carros que passam por um ponto da pista no intervalo de 1 s. A diferença de potencial (d.d.p.) corresponde à quantidade de energia por carro necessária para o deslocamento de 1 m. De forma análoga à lei de Ohm, cada via é classificada pela sua resistência, sendo a de maior resistência a mais congestionada. O aplicativo mostra as rotas em ordem crescente, ou seja, da rota de menor para a de maior resistência. Como teste para o sistema, são utilizadas três possíveis vias para uma viagem de A até B, com os valores de d.d.p. e corrente conforme a tabela

Nesse teste, a ordenação das rotas indicadas pelo aplicativo será:

 A 1, 2, 3.

B 1, 3, 2.

C 2, 1, 3.

D 3, 1, 2.

E 3, 2, 1.

Resolução:

Amos aplicar a primeira Lei de Ohm para cada uma das rotas:

Rota 1:R₁ = U/i = 500/4 (Ω) = 125 Ω

Rota 2: R₂ = U/i =608/4 (Ω) = 152 Ω

Rota3: R₃ = U/i = 575/3 (Ω) = 192 Ω

Portanto: R₃> R₂>R₁

Resposta: E

5.No processo de captação da luz pelo olho para a formação de imagens estão envolvidas duas estruturas celulares: os cones e os bastonetes. Os cones são sensíveis à energia dos fótons, e os bastonetes, à quantidade de fótons incidentes. A energia dos fótons que compõem os raios luminosos está associada à sua frequência, e a intensidade, ao número de fótons incidentes. Um animal que tem bastonetes mais sensíveis irá

A apresentar daltonismo.

 B perceber cores fora do espectro do visível.

C enxergar bem em ambientes mal iluminados.

D necessitar de mais luminosidade para enxergar.

 E fazer uma pequena distinção de cores em ambientes iluminados

Resolução:

A retina é uma película sensível à luz. Suas células, chamadas cones e bastonetes, transformam a luz em estímulos nervosos e os enviam ao cérebro por meio do nervo óptico. A visão à luz do dia é oferecida pelos cones, que são, também, responsáveis pela percepção das cores. A visão sob luz fraca é feita pelos bastonetes. Por isso, um animal que tem bastonetes mais sensíveis irá enxergar bem em ambientes mal iluminados.

Resposta :C

6.Um Buraco Negro é um corpo celeste que possui uma grande quantidade de matéria concentrada em uma pequena região do espaço, de modo que sua força gravitacional é tão grande que qualquer partícula fica aprisionada em sua superfície, inclusive a luz. O raio dessa região caracteriza uma superfície-limite, chamada de horizonte de eventos, da qual nada consegue escapar. Considere que o Sol foi instantaneamente substituído por um Buraco Negro com a mesma massa solar, de modo que o seu horizonte de eventos seja de aproximadamente 3,0 km.

SCHWARZSCHILD, K. On the Gravitational Field of a Mass Point According to Einstein’s Theory. Disponível em: arxiv.org. Acesso em: 26 maio 2022 (adaptado).

Após a substituição descrita, o que aconteceria aos planetas do Sistema Solar?

A Eles se moveriam em órbitas espirais, aproximando-se sucessivamente do Buraco Negro.

 B Eles oscilariam aleatoriamente em torno de suas órbitas elípticas originais.

C Eles se moveriam em direção ao centro do Buraco Negro.

D Eles passariam a precessionar mais rapidamente.

E Eles manteriam suas órbitas inalteradas.

Resolução:

O horizonte dos eventos do Sol, se fosse transformado em um buraco negro , seria de aproximadamente 3,0 km e não afetaria a orbita dos planetas, isto é, os planetas manteriam suas órbitas a inalteradas.

Resposta: E

7.Uma lanterna funciona com três pilhas de resistência interna igual a 0,5 Ω cada, ligadas em série. Quando posicionadas corretamente, devem acender a lâmpada incandescente de especificações 4,5 W e 4,5 V. Cada pilha na posição correta gera uma f.e.m. (força eletromotriz) de 1,5 V. Uma pessoa, ao trocar as pilhas da lanterna, comete o equívoco de inverter a posição de uma das pilhas. Considere que as pilhas mantêm contato independentemente da posição. Com esse equívoco, qual é a intensidade de corrente que passa pela lâmpada ao se ligar a lanterna?

A 0,25 A

B 0,33 A

C 0,75 A

 D 1,00 A

E 1,33 A

Resolução:

 Invertendo-se a posição de uma das pilhas , tem-se uma associação de força eletromotriz E = 1,5V e com resistência interna r = ( 0,5 + 0,5 + 0,5) Ω = 1,5 Ω

Cálculo da resistência da lâmpada: P = U²/R => 4,5= (4,5)²/R => R = 4,5 Ω

Lei de Pouillet : i = E/ ( r +R) => i = 1,5 /( 1,5 + 4,5) (A) => i = 0,25 A

Resposta: A

8. O manual de uma ducha elétrica informa que seus três níveis de aquecimento (morno, quente e superquente) apresentam as seguintes variações de temperatura da água em função de sua vazão:

Utiliza-se um disjuntor para proteger o circuito dessa ducha contra sobrecargas elétricas em qualquer nível de aquecimento. Por padrão, o disjuntor é especificado pela corrente nominal igual ao múltiplo de 5 A imediatamente superior à corrente máxima do circuito. Considere que a ducha deve ser ligada em 220 V e que toda a energia é dissipada através da resistência do chuveiro e convertida em energia térmica transferida para a água, que apresenta calor específico de 4,2 J /g °C­‑ e densidade de 1 000 g /L. O disjuntor adequado para a proteção dessa ducha é especificado por:

A 60 A

B 30 A

C 20 A

D 10 A

E 5 A

Resolução:

Pot= Q/ Δ t = m.c. Δ θ / Δ t = d.V.c. Δ θ / Δ t 

Mas Pot = U.i e V/ Δ t = Z :Vazão

U. i = d.c. Z. Δ θ 

i = d.c. Z. Δ θ /U= 1000g/L. 4,2J/g.°C. Z. Δ θ/U 

Da tabela o maior valor de Z. Δ θ é igual a 90L.°C/min= 1,5 L.°C/s. 

Resulta: i =1000g/L. 4,2J/g.°C. 1,5 L.°C/s/(220V)= 4200.1,5J/s/(220V)=28,63 A aproximadamente 30 A

Resposta: A

9.Um pai faz um balanço utilizando dois segmentos paralelos e iguais da mesma corda para fixar uma tábua a uma barra horizontal. Por segurança, opta por um tipo de corda cuja tensão de ruptura seja 25% superior à tensão máxima calculada nas seguintes condições:

• O ângulo máximo atingido pelo balanço em relação à vertical é igual a 90°;

• Os filhos utilizarão o balanço até que tenham uma massa de 24 kg.

Além disso, ele aproxima o movimento do balanço para o movimento circular uniforme, considera que a aceleração da gravidade é igual a 10 m /s² e despreza forças dissipativas. Qual é a tensão de ruptura da corda escolhida?

 A 120 N

B 300 N

C 360 N

D 450 N

E 900 N

Resolução:

Conservação da energia mecânica:

 E_{mec A}=E_mecB=> mgR = m(v_B)²/2=> m(v_B)²/R = 2mg => F_CPB= 2mg

 

PFD NA POSIÇAO B: 2T-mg = 2mg => T = 3.24.10/2  (N) = 360N

T_rupitura = T + 25% T = 1,25.360 N=450N

Resposta: D

10. A variação da incidência de radiação solar sobre a superfície da Terra resulta em uma variação de temperatura ao longo de um dia denominada amplitude térmica. Edificações e pavimentações realizadas nas áreas urbanas contribuem para alterar as amplitudes térmicas dessas regiões, em comparação com regiões que mantêm suas características naturais, com presença de vegetação e água, já que o calor específico do concreto é inferior ao da água. Assim, parte da avaliação do impacto ambiental que a presença de concreto proporciona às áreas urbanas consiste em considerar a substituição da área concretada por um mesmo volume de água e comparar as variações de temperatura devido à absorção da radiação solar nas duas situações (concretada e alagada). Desprezando os efeitos da evaporação e considerando que toda a radiação é absorvida, essa avaliação pode ser realizada com os seguintes dados:

A razão entre as variações de temperatura nas áreas concretada e alagada é mais próxima de

 A 1,0.

B 2,1.

C 2,5.

D 5,3.

 E 13,1.

Resolução:

Q _concreto= Q_`água => (mc Δ θ )_concretio =(mc Δ θ )_água==> (dVc Δ θ )_concreto =(dVc Δ θ )_água=>

2500.V.0,8. Δ θ _concretio= 1000.V.4,2. Δ θ _água

Δ θ _concretio / Δ θ _água= 4200/2000 = 2,1

Resposta B

11. Tribologia é o estudo da interação entre duas superfícies em contato, como desgaste e atrito, sendo de extrema importância na avaliação de diferentes produtos e de bens de consumo em geral. Para testar a conformidade de uma muleta, realiza-se um ensaio tribológico, pressionando-a verticalmente contra o piso com uma força r F, conforme ilustra a imagem, em que CM representa o centro de massa da muleta.

Mantendo-se a força  F paralela à muleta, varia-se lentamente o ângulo entre a muleta e a vertical, até o máximo ângulo imediatamente anterior ao de escorregamento, denominado ângulo crítico. Esse ângulo também pode ser calculado a partir da identificação dos pontos de aplicação, da direção e do sentido das forças peso  ­  P , normal  ­ N e de atrito estático ­fe . O esquema que representa corretamente todas as forças que atuam sobre a muleta quando ela atinge o ângulo crítico é

Resolução:

O peso P está aplicado no centro de massa da muleta. A muleta tende a escorregar para a esquerda. Assim força de atrito f_e é para direita e tem a mesma intensidade da componente horizontal de F. A normal N é equilibrada, em parte pelo peso P e pela componente vertical de F.

Resposta: E

 

12.Em um dia de calor intenso, dois colegas estão a brincar com a água da mangueira. Um deles quer saber até que altura o jato de água alcança, a partir da saída de água, quando a mangueira está posicionada totalmente na direção vertical. O outro colega propõe então o seguinte experimento: eles posicionarem a saída de água da mangueira na direção horizontal, a 1 m de altura em relação ao chão, e então medirem a distância horizontal entre a mangueira e o local onde a água atinge o chão. A medida dessa distância foi de 3 m, e a partir disso eles calcularam o alcance vertical do jato de água. Considere a aceleração da gravidade de 10 m /s²  O resultado que eles obtiveram foi de

A 1,50 m.

B 2,25 m.

C 4,00 m.

D 4,50 m.

E 5,00 m

Resolução

 Vamos determinar a velocidade horizontal V com que a água é lançada horizontalmente pela mangueira e que é igual à velocidade com que a água é lançada verticalmente.

Lançamento horizontal:

1)      Cálculo no instante t em que a água atinge o solo: y = gt²/2 => 1 = 5t²=> t=(1/√5)s

2)      Cálculo da velocidade V

X = V.t=> 3= V. 1/√5 =>v= 3. √5 m/s

Lançamento vertical:

Equação de Torricelli 0 = (3. √5)²+ 2(-g)H => H = 9.5/20 m = 2,25m

Resposta: B

13. O quadro mostra valores de corrente elétrica e seus efeitos sobre o corpo humano

A corrente elétrica que percorrerá o corpo de um indivíduo depende da tensão aplicada e da resistência elétrica média do corpo humano. Esse último fator está intimamente relacionado com a umidade da pele, que seca apresenta resistência elétrica da ordem de 500 kΩ, mas, se molhada, pode chegar a apenas 1 kΩ. Apesar de incomum, é possível sofrer um acidente utilizando baterias de 12 V. Considere que um indivíduo com a pele molhada sofreu uma parada respiratória ao tocar simultaneamente nos pontos A e B de uma associação de duas dessas baterias.

DURAN, J. E. R. Biofísica: fundamentos e aplicações. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2003 (adaptado)

Qual associação de baterias foi responsável pelo acidente?

Resolução:

 Possibilidades:

1)Baterias de 12V cada, associadas em série E =12V + 12V =24V

Pela Lei de Pouillet, temos: i = E/R onde R = 1 kΩ = 10³Ω

i = 24/10³Ω= 24mA

2) Baterias de 12V cada, associadas em paralelo E =12V

Pela Lei de Pouillet, temos: i = E/R onde R = 1 kΩ = 10³Ω

i = 12/10³Ω= 12mA

A parada respiratória corresponde a uma corrente elétrica de 20mA a 100mA. Portanto, a situação em questão corresponde a duas baterias associadas em série, isto é o polo positivo de ume delas está ligado ao negativo de outra.

Resposta: A

14. O físico Hans C. Oersted observou que um fio transportando corrente elétrica produz um campo magnético. A presença do campo magnético foi verificada ao aproximar uma bússola de um fio conduzindo corrente elétrica. A figura ilustra um fio percorrido por uma corrente elétrica i, constante e com sentido para cima. Os pontos A, B e C estão num plano transversal e equidistantes do fio. Em cada ponto foi colocada uma bússola.

Considerando apenas o campo magnético por causa da corrente i, as respectivas configurações das bússolas nos pontos A, B e C serão

Resolução:

Pela regra da mão direita, determinamos à direção e o sentido do vetor campo magnético nos pontos A, B e C: para isso dispomos o polegar da mão direita do sentido de i e os demais dedos  semi- curvados dão os sentidos do vetor campo magnético em A, B e C. As agulhas magnéticas se dispõem no sentido do vetor campo com o polo norte ( polo preto no desenho) no sentido do vetor campo magnético, como na alternativa D.

 

Resposta: D

15. Em 2017, foi inaugurado, no estado da Bahia, o Parque Solar Lapa, composto por duas usinas (Bom Jesus da Lapa e Lapa) e capaz de gerar cerca de 300 GWh de energia por ano. Considere que cada usina apresente potência igual a 75 MW, com o parque totalizando uma potência instalada de 150 MW. Considere ainda que a irradiância solar média é de1 500 W/ m² e que a eficiência dos painéis é de 20%. Parque Solar Lapa entra em operação.

Disponível em: www.canalbioenergia.com.br. Acesso em: 9 jun. 2022 (adaptado).

 

Nessas condições, a área total dos painéis solares que compõem o Parque Solar Lapa é mais próxima de:

A 1 000 000 m²

B 500 000 m²

 C 250 000 m²

D 100 000 m²

E 20 000 m²

^Resolução:

I = 0,20.1500W/ m² = 300W/ m²=150.10⁶/A => A = 500.000 m²

Resposta: B