Ap fisica modulo 23 exercicios

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2009 Física – corrigido e comentado Professor Rodrigo Penna

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  • 2009 Fsica corrigido e comentado

    Professor Rodrigo Penna

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    Confira as habilidades e competncias na matriz:

    - http://www.fisicanovestibular.com.br/noticias/matriz_novoenem.pdf .

    O grau de importncia do ENEM aumenta na mesma proporo em que adotado

    pelas Universidades Federais, IFTs e outras instituies como vestibular. Veja mapa de

    adeso oficial, do MEC:

    - http://www.enem.inep.gov.br/mapa.php .

    Caso voc queira estudar mais, o que sempre recomendo, produzi mais material

    sobre o assunto. Os links esto abaixo.

    Correo da prova do ENEM vazada em 2009:

    - http://www.fisicanovestibular.com.br/provascorrigidas/apost_enem_2009_vazado.pdf .

    Correo do simulado Novo ENEM disponibilizado pelo MEC:

    - http://www.fisicanovestibular.com.br/provascorrigidas/sim_nov_enem_mec_jun-09.pdf .

    Comentrios sobre a Matriz relacionada Fsica no Novo ENEM:

    - http://www.fisicanovestibular.com.br/noticias/novo_enem_fisica.pdf .

    Todo o velho ENEM relacionado Fsica, corrigido e comentado desde seu

    lanamento, em 1998:

    - http://www.fisicanovestibular.com.br/provascorrigidas/apost_enem.pdf .

  • PROVA UTILIZADA NA CORREO VERSO AMARELA

    1. QUESTO 5

    Na linha de uma tradio antiga, o astrnomo grego Ptolomeu (100-170 d.C.) afirmou a tese do

    geocentrismo, segundo a qual a Terra seria o centro do universo, sendo que o Sol, a Lua e os planetas girariam em seu redor em rbitas circulares. A teoria de Ptolomeu resolvia de modo razovel os problemas astronmicos da sua poca. Vrios sculos mais tarde, o clrigo e astrnomo polons Nicolau Coprnico (1473-1543), ao encontrar inexatides na teoria de Ptolomeu, formulou a teoria do heliocentrismo, segundo a qual o Sol deveria ser considerado o centro do universo, com a Terra, a Lua e os planetas girando circularmente em torno dele. Por fim, o astrnomo e matemtico alemo Johannes Kepler (1571-1630), depois de estudar o planeta Marte por cerca de trinta anos, verificou que a sua rbita elptica. Esse resultado generalizou-se para os demais planetas. A respeito dos estudiosos citados no texto, correto afirmar que

    A. Ptolomeu apresentou as ideias mais valiosas, por serem mais antigas e tradicionais. B. Coprnico desenvolveu a teoria do heliocentrismo inspirado no contexto poltico do Rei Sol. C. Coprnico viveu em uma poca em que a pesquisa cientfica era livre e amplamente incentivada

    pelas autoridades. D. Kepler estudou o planeta Marte para atender s necessidades de expanso econmica e cientfica

    da Alemanha. E. Kepler apresentou uma teoria cientfica que, graas aos mtodos aplicados, pde ser testada e

    generalizada.

    CORREO

    Habilidade: H20 Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partculas, substncias, objetos ou corpos celestes. Nvel: Fcil. Comentando as alternativas, mais antigo no significa mais valioso. Coprnico no desenvolveu teorias devido poltica, muito menos viveu em poca tranqila! Basta lembrar da inquisio! Sua breve biografia est aqui: - http://pt.wikipedia.org/wiki/Cop%C3%A9rnico . Kepler jamais pensou em expanso econmica para Marte! Finalmente, o texto usa o mesmo verbo da opo E: ...resultado generalizou-se...

    OPO: E.

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    2. QUESTO 14

    A eficincia de um processo de converso de energia definida como a razo entre a produo de energia ou trabalho til e o total de entrada de energia no processo. A figura mostra um processo com diversas etapas. Nesse caso, a eficincia geral ser igual ao produto das eficincias das etapas individuais. A entrada de energia que no se transforma em trabalho til perdida sob formas no utilizveis (como resduos de calor).

    HINRICHS, R. A. Energia e Meio Ambiente. So Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003 (adaptado).

    Aumentar a eficincia dos processos de converso de energia implica economizar recursos e combustveis. Das propostas seguintes, qual resultar em maior aumento da eficincia geral do processo?

    A. Aumentar a quantidade de combustvel para queima na usina de fora. B. Utilizar lmpadas incandescentes, que geram pouco calor e muita luminosidade. C. Manter o menor nmero possvel de aparelhos eltricos em funcionamento nas moradias. D. Utilizar cabos com menor dimetro nas linhas de transmisso a fim de economizar o material

    condutor. E. Utilizar materiais com melhores propriedades condutoras nas linhas de transmisso e lmpadas

    fluorescentes nas moradias.

    CORREO

    Habilidade: H8 Identificar etapas em processos de obteno, transformao, utilizao ou reciclagem de recursos naturais, energticos ou matrias-primas, considerando processos biolgicos, qumicos ou fsicos neles envolvidos. Nvel: Mdio.

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    A queimar mais carvo apenas aumenta a quantidade de energia, sem influir na eficincia. B todos sabem, atualmente, que lmpadas incandescentes so menos eficientes e, ao contrrio, geram muito calor e pouca luz. C ligar menos coisas gasta menos energia, mas no altera eficincia, alvo da pergunta do item.

    D Fios mais finos tm resistncia maior, como mostra a 2 Lei de Ohm:

    lRA = . Se a

    grossura A diminui, a resistncia R aumenta. E, lembrando o Efeito Joule, dissipao de energia

    eltrica em calor, 2P R i = , maior resistncia implica maiores perdas, ou seja, menor

    eficincia. E Ao contrrio da opo anterior, condutores melhores ( ), resistncias e perdas menores. E lmpadas fluorescentes so indicadas justamente pela melhor eficincia.

    OPO: E.

    3. QUESTO 17

    O manual de instrues de um aparelho de ar condicionado apresenta a seguinte tabela, com dados tcnicos para diversos modelos:

    Disponvel em: http://www.institucional.brastemp.com.br. Acesso em: 13 jul. 2009 (adaptado).

    Considere-se que um auditrio possua capacidade para 40 pessoas, cada uma produzindo uma quantidade mdia de calor, e que praticamente todo o calor que flui para fora do auditrio o faz por meio dos aparelhos de ar condicionado. Nessa situao, entre as informaes listadas, aquelas essenciais para se determinar quantos e/ou quais aparelhos de ar-condicionado so precisos para manter, com lotao mxima, a temperatura interna do auditrio agradvel e constante, bem como determinar a espessura da fiao do circuito eltrico para a ligao desses aparelhos, so

    A. vazo de ar e potncia. B. vazo de ar e corrente eltrica - ciclo frio.

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    C. eficincia energtica e potncia. D. capacidade de refrigerao e frequncia. E. capacidade de refrigerao e corrente eltrica - ciclo

    CORREO

    Habilidade: H6 Relacionar informaes para compreender manuais de instalao ou utilizao de aparelhos, ou sistemas tecnolgicos de uso comum. Nvel: Mdio. Comeando pela espessura do fio. A corrente circula provocando aquecimento, chamado Efeito Joule: http://www.efeitojoule.com/2008/04/efeito-joule.html. Este depende da resistncia eltrica:

    http://www.efeitojoule.com/2008/06/segunda-lei-de-ohm.html , 2P R i = . Como os fios devem ser

    de cobre, normalmente, e o comprimento depende do tamanho da instalao, s podemos controlar a

    espessura dos mesmos conhecendo a corrente que dever circular 2R P R i

    A= =

    l, e

    que consta do manual. Quanto a saber quantos aparelhos usar, o Portugus nos ajuda: devemos olhar a capacidade de refrigerao.

    OPO: E.

    4. QUESTO 18

    O Brasil pode se transformar no primeiro pas das Amricas a entrar no seleto grupo das naes que dispem de trens-bala. O Ministrio dos Transportes prev o lanamento do edital de licitao internacional para a construo da ferrovia de alta velocidade Rio-So Paulo. A viagem ligar os 403 quilmetros entre a Central do Brasil, no Rio, e a Estao da Luz, no centro da capital paulista, em uma hora e 25 minutos.

    Disponvel em: http://oglobo.globo.com. Acesso em: 14 jul. 2009.

    Devido alta velocidade, um dos problemas a ser enfrentado na escolha do trajeto que ser percorrido pelo trem o dimensionamento das curvas. Considerando-se que uma acelerao lateral confortvel para os passageiros e segura para o trem seja de 0,1 g, em que g a acelerao da gravidade (considerada igual a 10 m/s2), e que a velocidade do trem se mantenha constante em todo o percurso, seria correto prever que as curvas existentes no trajeto deveriam ter raio de curvatura mnimo de, aproximadamente,

    A. 80 m. B. 430 m. C. 800 m. D. 1.600 m. E. 6.400 m.

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    CORREO

    Habilidade: H2 Associar a soluo de problemas de comunicao, transporte, sade ou outro, com o correspondente desenvolvimento cientfico e tecnolgico. Nvel: Difcil. No me lembro de outra questo sobre Acelerao Centrpeta no ENEM, antes desta. Exerccios sobre Fora Centrpeta, para quem quiser estudar: http://www.fisicanovestibular.com.br/questoes/1_for_centript.pdf .

    A acelerao centrpeta dada por:

    2

    cVaR

    =, onde V a velocidade (m/s) e R o raio da

    trajetria (m), o alvo da pergunta. Teremos que achar a velocidade pelos dados. Calculando V e cuidando das unidades, sempre um problema parte:

    403 4031 25 251

    kmh min

    dVt

    = = =+

    5

    6012

    403 403.12 284,517 1712

    kmh

    = = =.

    Resta fazer a tradicional transformao para m/s, para combinar com a acelerao:

    284,5 3,6 79,... 80 ms

    = . Adoro aproximadamente, pois podemos arredondar! Finalmente, o Raio, sendo que a acelerao vale 0,1 g = 0,1.10 = 1 m/s2.

    2 2 280 6.4001c c

    V Va Ra

    mR

    = = = =.

    OPO: E.

    5. QUESTO 19

    A instalao eltrica de uma casa envolve vrias etapas, desde a alocao dos dispositivos, instrumentos e aparelhos eltricos, at a escolha dos materiais que a compem, passando pelo dimensionamento da potncia requerida, da fiao necessria, dos eletrodutos*, entre outras. Para cada aparelho eltrico existe um valor de potncia associado. Valores tpicos de potncias para alguns aparelhos eltricos so apresentados no quadro seguinte:

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    *Eletrodutos so condutos por onde passa a fiao de uma instalao eltrica, com a finalidade de proteg-la. A escolha das lmpadas essencial para obteno de uma boa iluminao. A potncia da lmpada dever estar de acordo com o tamanho do cmodo a ser iluminado. O quadro a seguir mostra a relao entre as reas dos cmodos (em m2) e as potncias das lmpadas (em W), e foi utilizado como referncia para o primeiro pavimento de uma residncia.

    Obs.: Para efeitos dos clculos das reas, as paredes so desconsideradas. Considerando a planta baixa fornecida, com todos os aparelhos em funcionamento, a potncia total, em watts, ser de

    A. 4.070.

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    B. 4.270. C. 4.320. D. 4.390. E. 4.470.

    CORREO

    Habilidade: H5 Dimensionar circuitos ou dispositivos eltricos de uso cotidiano. Nvel: Mdio. A princpio, a questo pelo menos simples em um aspecto: Potncia uma grandeza escalar. Ou seja, basta somar as individuais para calcular a total. Todos os aparelhos da tabela constam na planta baixa. Ento, somando: 120+3000+500+200+200+50 = 4.070 W. Sem considerar as lmpadas. J quanto s mesmas lmpadas, temos 4: na cozinha, corredor, banheiro e sala de TV. A maior rea, parmetro dado na 2 tabela para sua escolha, a da cozinha, 3x3=9 m2. A sala um pouco menor, corredor e banheiro bem menores. Nem terei o trabalho de calcular...

    Pela tabela II, duas lmpadas de 100 W para cozinha e sala e duas de 60 W para banheiro e corredor. Somadas = 320 W.

    Total: 4.070+320=4.390 W.

    No fossem tantos os detalhes, consideraria fcil.

    OPO: D.

    6. QUESTO 20

    O esquema mostra um diagrama de bloco de uma estao geradora de eletricidade abastecida por combustvel fssil.

    HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente.

    So Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003 (adaptado).

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    Se fosse necessrio melhorar o rendimento dessa usina, que forneceria eletricidade para abastecer uma cidade, qual das seguintes aes poderia resultar em alguma economia de energia, sem afetar a capacidade de gerao da usina?

    A. Reduzir a quantidade de combustvel fornecido usina para ser queimado. B. Reduzir o volume de gua do lago que circula no condensador de vapor. C. Reduzir o tamanho da bomba usada para devolver a gua lquida caldeira. D. Melhorar a capacidade dos dutos com vapor conduzirem calor para o ambiente. E. Usar o calor liberado com os gases pela chamin para mover um outro gerador.

    CORREO

    Habilidade: H23 Avaliar possibilidades de gerao, uso ou transformao de energia em ambientes especficos, considerando implicaes ticas, ambientais, sociais e/ou econmicas. Nvel: Fcil. Aumentar ou reduzir capacidade de gerao seria mais simples. Mas, economizar energia sem afetar a gerao da usina d mais trabalho. As opes A (reduzir o combustvel), B (reduzir o volume de gua) e C (reduzir o tamanho da bomba) todas economizam, mas afetam a gerao para menos, por sinal. Em D, deixar o calor escapar melhor para o ambiente por conduo, s piora tudo! Um mnimo que o aluno tivesse estudado a respeito de usinas de gerao, j o ajudaria... Novas geraes de usinas trmicas minimizam as perdas, aproveitando os gases quentes que saem para gerar ainda mais energia.

    OPO: E.

    7. QUESTO 23

    Cerca de 1% do lixo urbano constitudo por resduos slidos contendo elementos txicos. Entre esses elementos esto metais pesados como o cdmio, o chumbo e o mercrio, componentes de pilhas e baterias, que so perigosos sade humana e ao meio ambiente. Quando descartadas em lixos comuns, pilhas e baterias, vo para aterros sanitrios ou lixes a cu aberto, e o vazamento de seus componentes contamina o solo, os rios e o lenol fretico, atingindo a flora e a fauna. Por serem bioacumulativos e no biodegradveis, esses metais chegam de forma acumulada aos seres humanos, por meio da cadeia alimentar. A legislao vigente (Resoluo CONAMA no 257/1999) regulamenta o destino de pilhas e baterias aps seu esgotamento energtico e determina aos fabricantes e/ou importadores a quantidade mxima permitida desses metais em cada tipo de pilha/bateria, porm o problema ainda persiste.

    Disponvel em: http://www.mma.gov.br. Acesso em: 11 jul. 2009 (adaptado).

    Uma medida que poderia contribuir para acabar definitivamente com o problema da poluio ambiental por metais pesados relatado no texto seria

    A. deixar de consumir aparelhos eltricos que utilizem pilha ou bateria como fonte de energia. B. usar apenas pilhas ou baterias recarregveis e de vida til longa e evitar ingerir alimentos

    contaminados, especialmente peixes.

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    C. devolver pilhas e baterias, aps o esgotamento da energia armazenada, rede de assistncia tcnica especializada para repasse a fabricantes e/ou importadores.

    D. criar nas cidades, especialmente naquelas com mais de 100 mil habitantes, pontos estratgicos de coleta de baterias e pilhas, para posterior repasse a fabricantes e/ou importadores.

    E. exigir que fabricantes invistam em pesquisa para a substituio desses metais txicos por substncias menos nocivas ao homem e ao ambiente, e que no sejam bioacumulativas.

    CORREO

    Habilidade: H10 Analisar perturbaes ambientais, identificando fontes, transporte e(ou) destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais. Nvel: Mdio. Embora definitivamente esta no seja uma questo especfica de Fsica, evidentemente poluio e impactos ambientais afetam e se relacionam a todos ns. Por isto, quero coment-la. Afinal, tais assuntos esto na matriz do ENEM. O texto se refere aos metais pesados, bioacumulativos, e pede para ACABAR DEFINITIVAMENTE com a poluio por eles causadas.

    A opo A seria o mesmo que, j que alguns remdios so usados como drogas por algumas pessoas, parar de produzi-los! B, C e D amenizam, mas no resolvem DEFINITIVAMENTE.

    O nico jeito, mesmo, parar de us-los, estes metais pesados.

    OPO: E.

    8. QUESTO 24

    Umidade relativa do ar o termo usado para descrever a quantidade de vapor de gua contido na atmosfera. Ela definida pela razo entre o contedo real de umidade de uma parcela de ar e a quantidade de umidade que a mesma parcela de ar pode armazenar na mesma temperatura e presso quando est saturada de vapor, isto , com 100% de umidade relativa. O grfico representa a relao entre a umidade relativa do ar e sua temperatura ao longo de um perodo de 24 horas em um determinado local.

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    Considerando-se as informaes do texto e do grfico, conclui-se que

    A. a insolao um fator que provoca variao da umidade relativa do ar. B. o ar vai adquirindo maior quantidade de vapor de gua medida que se aquece. C. a presena de umidade relativa do ar diretamente proporcional temperatura do ar. D. a umidade relativa do ar indica, em termos absolutos, a quantidade de vapor de gua existente na

    atmosfera. E. a variao da umidade do ar se verifica no vero, e no no inverno, quando as temperaturas

    permanecem baixas.

    CORREO

    Habilidade: H17 Relacionar informaes apresentadas em diferentes formas de linguagem e representao usadas nas cincias fsicas, qumicas ou biolgicas, como texto discursivo, grficos, tabelas, relaes matemticas ou linguagem simblica. Nvel: Fcil.

    Alm de definir o conceito de umidade relativa do ar, a questo o explora em um grfico de fcil interpretao. Observando o mesmo, nota-se claramente que enquanto a temperatura sobe, a umidade cai e vice-versa. Mais informaes, inclusive com dados climatolgicos, veja os links abaixo:

    http://pt.wikipedia.org/wiki/Umidade_relativa ; http://www.inmet.gov.br/sim/gera_graficos.php .

    Corrigindo, com o grfico j interpretado, ao amanhecer, quando o sol bate, a umidade diminui.

    noite, o contrrio, o sol se pe e a umidade cresce. Correta a opo A. Quanto s outras... B o contrrio. A linha pontilhada mostra a temperatura subindo e a umidade, linha contnua,

    caindo. C Quando a proporo direta, duas grandezas aumentam ou diminuem juntas! No o contrrio,

    uma sobe e outra cai. D Como o prprio texto explica, a umidade relativa. Mede-se a quantidade de vapor em relao

    (dividido) pela quantidade de vapor mximo. uma razo (diviso), no a quantidade exata de vapor no ar.

    E O grfico s mostra temperaturas baixas: de 2 C a 6 C, tpicas de um inverno rigoroso no Brasil! E ocorrem variaes, portanto, no significa que s no vero.

    OPO: A.

    9. QUESTO 25

    O nibus espacial Atlantis foi lanado ao espao com cinco astronautas a bordo e uma cmera nova, que iria substituir uma outra danificada por um curto-circuito no telescpio Hubble. Depois de entrarem em rbita a 560 km de altura, os astronautas se aproximaram do Hubble. Dois astronautas saram da Atlantis e se dirigiram ao telescpio. Ao abrir a porta de acesso, um deles exclamou: Esse telescpio tem a massa grande, mas o peso pequeno.

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    Considerando o texto e as leis de Kepler, pode-se afirmar que a frase dita pelo astronauta

    A. se justifica porque o tamanho do telescpio determina a sua massa, enquanto seu pequeno peso decorre da falta de ao da acelerao da gravidade.

    B. se justifica ao verificar que a inrcia do telescpio grande comparada dele prprio, e que o peso do telescpio pequeno porque a atrao gravitacional criada por sua massa era pequena.

    C. no se justifica, porque a avaliao da massa e do peso de objetos em rbita tem por base as leis de Kepler, que no se aplicam a satlites artificiais.

    D. no se justifica, porque a fora-peso a fora exercida pela gravidade terrestre, neste caso, sobre o telescpio e a responsvel por manter o prprio telescpio em rbita.

    E. no se justifica, pois a ao da fora-peso implica a ao de uma fora de reao contrria, que no existe naquele ambiente. A massa do telescpio poderia ser avaliada simplesmente pelo seu volume.

    CORREO

    Habilidade: H20 Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partculas, substncias, objetos ou corpos celestes. Nvel: Difcil.

    Uma coisa estranhei, nesta questo: fala Leis de Kepler quando a resposta se baseia na Lei da Gravitao de Newton ( http://pt.wikipedia.org/wiki/Leis_de_kepler ). Posso estar enganado, mas pelo que j li de Kepler e suas 3 famosas leis, no me consta que ele disse ou pensou algo sobre satlites artificiais ou gravidade. Relacionados resposta. Newton sim:

    http://quantizado.blogspot.com/search/label/sat%C3%A9lites . http://pt.wikipedia.org/wiki/Sat%C3%A9lite_artificial .

    A massa a quantidade de matria, tomos, que um corpo tem. Em relao ao astronauta,

    porque grande ou pequeno sempre algo relativo, o satlite tem sim, uma massa grande. Ele bem maior!

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    J o Peso uma das foras mais estudadas, e vem da atrao gravitacional (Newton) da Terra. No caso dos satlites, o peso absolutamente no pequeno: ele inclusive necessrio, para manter o satlite em rbita, fazendo o papel de Fora Centrpeta.

    Muitos erros sero cometidos pelos alunos. Alguns acham que no espao onde os satlites ficam a gravidade zero, erro comum. Outros sero enganados pelas Leis de Kepler. Enfim, exigiu um conhecimento.

    OPO: D.

    10. QUESTO 29

    Os ncleos dos tomos so constitudos de prtons e nutrons, sendo ambos os principais responsveis pela sua massa. Nota-se que, na maioria dos ncleos, essas partculas no esto presentes na mesma proporo. O grfico mostra a quantidade de nutrons (N) em funo da quantidade de prtons (Z) para os ncleos estveis conhecidos.

    KAPLAN, I. Fsica Nuclear. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1978 (adaptado).

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    O antimnio um elemento qumico que possui 50 prtons e possui vrios istopos tomos que s se diferem pelo nmero de nutrons. De acordo com o grfico, os istopos estveis do antimnio possuem

    A. entre 12 e 24 nutrons a menos que o nmero de prtons. B. exatamente o mesmo nmero de prtons e nutrons. C. entre 0 e 12 nutrons a mais que o nmero de prtons. D. entre 12 e 24 nutrons a mais que o nmero de prtons. E. entre 0 e 12 nutrons a menos que o nmero de prtons.

    CORREO

    Habilidade: H17 Relacionar informaes apresentadas em diferentes formas de linguagem e representao usadas nas cincias fsicas, qumicas ou biolgicas, como texto discursivo, grficos, tabelas, relaes matemticas ou linguagem simblica. Nvel: Mdio.

    Achei que a questo caberia, tambm, na Habilidade 24: Utilizar cdigos e nomenclatura da qumica para caracterizar materiais, substncias ou transformaes qumicas. Isto porque istopo uma palavra muito trabalhada na Qumica. Porm, na Engenharia Nuclear, minha rea, tambm. Enfim...

    A partir da, o caso de procurar o Antimnio (Sb, do latim stibium, e do grego antmonos, oposto solido) no grfico.

    Como o texto informa que ele tem 50 prtons, separei com um retngulo os istopos, observando o n de nutrons. Algo, pela escala, entre 62 e 74 nutrons (lendo o grfico). O que d de 12 a 24 a mais que os prtons (50).

    OPO: D.

    11. QUESTO 30

    Considere um equipamento capaz de emitir radiao eletromagntica com comprimento de onda bem menor que a radiao ultravioleta. Suponha que a radiao emitida por esse equipamento foi apontada para um tipo especfico de filme fotogrfico e entre o equipamento e o filme foi posicionado o pescoo de um indivduo. Quanto mais exposto radiao, mais escuro se torna o filme aps a revelao. Aps acionar o equipamento e revelar o filme, evidenciou-se a imagem mostrada na figura abaixo.

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    Dentre os fenmenos decorrentes da interao entre a radiao e os tomos do indivduo que permitem a obteno desta imagem inclui-se a

    A. absoro da radiao eletromagntica e a consequente ionizao dos tomos de clcio, que se transformam em tomos de fsforo.

    B. maior absoro da radiao eletromagntica pelos tomos de clcio que por outros tipos de tomos.

    C. maior absoro da radiao eletromagntica pelos tomos de carbono que por tomos de clcio. D. maior refrao ao atravessar os tomos de carbono que os tomos de clcio. E. maior ionizao de molculas de gua que de tomos de carbono.

    CORREO

    Habilidade: H22 Compreender fenmenos decorrentes da interao entre a radiao e a matria em suas manifestaes em processos naturais ou tecnolgicos, ou em suas implicaes biolgicas, sociais, econmicas ou ambientais. Nvel: Mdio.

    J vi questo semelhante no vestibular, no me lembro qual. um tpico raio X.

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    A informao do comprimento de onda explica somente que a radiao, raios X, no caso, tm energia suficiente para atravessar o corpo. bom o aluno ter uma noo do espectro. No meu formulrio, alis, coloco logo dois: http://www.fisicanovestibular.com.br/noticias/formulas_de_fisica.pdf .

    A radiao dirigida ao pescoo e, passando pelo corpo, atinge o filme, atrs do paciente, sensibilizando-o.

    Tenho, por coincidncia, uma aula sobre a histria e outra sobre a produo de raios X. Numa outra, embora sobre radiografia industrial, mostro a formao da imagem:

    http://www.slideshare.net/capitao_rodrigo/produo-da-imagem-radiogrfica-histrico ; http://www.slideshare.net/capitao_rodrigo/produo-de-raiox-x ; http://www.slideshare.net/capitao_rodrigo/radiografia-industrial .

    Resta saber se fica branco, no filme, porque o

    clcio, tpico dos ossos, absorve mais ou menos a radiao. Lembrando, tambm, o resto do corpo, matria orgnica, contm bastante Carbono, elemento que caracteriza a vida. Sem desprezar outros importantes: Hidrognio, Oxignio e Nitrognio.

    No sei se voc se lembra, mas o tcnico em Radiologia solicita que voc retire anis, brincos, etc, durante o exame. Ou, estes aparecem na imagem, comprometendo a qualidade. Veja um exemplo, de um que engoliu um anel! Ora, metal mais denso que corpo, ou osso mais denso que pele. Assim, absorvem mais a radiao e na imagem aparecem mais branco.

    De forma mais aprofundada, no simplesmente a densidade o que determina a absoro, mas, por aqui, ser suficiente.

    OPO: B.

    12. QUESTO 31

    possvel, com 1 litro de gasolina, usando todo o calor produzido por sua combusto direta, aquecer 200 litros de gua de 20 C a 55 C. Pode-se efetuar esse mesmo aquecimento por um gerador de eletricidade, que consome 1 litro de gasolina por hora e fornece 110 V a um resistor de 11 , imerso na gua, durante um certo intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor transferido gua.

    Considerando que o calor especfico da gua igual a 4,19 J g-1 C-1, aproximadamente qual a quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de gua obtido pelo gerador, quando comparado ao obtido a partir da combusto?

    A. A quantidade de gasolina consumida igual para os dois casos. B. A quantidade de gasolina consumida pelo gerador duas vezes maior que a consumida na

    combusto. C. A quantidade de gasolina consumida pelo gerador duas vezes menor que a consumida na

    combusto. D. A quantidade de gasolina consumida pelo gerador sete vezes maior que a consumida na

    combusto. E. A quantidade de gasolina consumida pelo gerador sete vezes menor que a consumida na

    combusto.

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    CORREO

    Habilidade: H21 Utilizar leis fsicas e (ou) qumicas para interpretar processos naturais ou tecnolgicos inseridos no contexto da termodinmica e(ou) do eletromagnetismo. Nvel: Difcil.

    Das poucas questes da prova que exigiu sim, conhecimento escolar mais tradicional, frmulas,

    inclusive. Mas, o NOVO ENEM cobra contedo, isto foi bem explicitado desde o lanamento da proposta. Resolveremos, e calcularemos, devagar.

    Primeiramente, pelos dados, vamos calcular a quantidade de calor necessria para aquecer a quantidade referida de gua, dentro a Calorimetria:

    http://www.fisicanovestibular.com.br/questoes/2_calorimetria.pdf.

    Um detalhe que precisamos da massa. Porm, lembrando que a densidade da gua vale 1 g/cm3, 1 litro de gua tem 1 kg.

    4,19200 .

    k JQ mc Tg C

    g= = .(55 20) C3200.10 gQ

    = 4,19. Jg C

    6.35 7.10 .4,19 J= . Nem terminei, pois talvez nem precise. Ao fornecer energia eltrica a um resistor, este dissipa calor por Efeito Joule

    (http://www.efeitojoule.com/2008/04/efeito-joule.html). Dada a voltagem e a resistncia, calculamos a Potncia dissipada.

    2 110VPR

    = =10

    .11011

    31.100 1,1.10 W W= = Mas, Potncia a taxa da Energia, ou Energia por Tempo. Da, calculamos quanto tempo para atingir

    aquela energia, e temperatura:

    64

    3

    7.10 .4,19 2,67.10 1,1.10

    E EP tt

    segun sP

    do= = = =

    Continuamos tendo trabalho! Transformando os segundos em hora, lembrando que cada uma hora

    tem 3.600 s.

    42,67.10 7,4 7 3600

    segundos horas=

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    Bom, a, como em cada hora o gerador gasta 1 litro de gasolina, gastar cerca de 7 litros, ou sete vezes mais gasolina do que simplesmente queim-la! Claro que no vale a pena!

    OPO: D.

    13. QUESTO 32

    O progresso da tecnologia introduziu diversos artefatos geradores de campos eletromagnticos. Uma das mais empregadas invenes nessa rea so os telefones celulares e smartphones. As tecnologias de transmisso de celular atualmente em uso no Brasil contemplam dois sistemas. O primeiro deles operado entre as freqncias de 800 MHz e 900 MHz e constitui os chamados sistemas TDMA/CDMA. J a tecnologia GSM, ocupa a frequncia de 1.800 MHz. Considerando que a intensidade de transmisso e o nvel de recepo celular sejam os mesmos para as tecnologias de transmisso TDMA/CDMA ou GSM, se um engenheiro tiver de escolher entre as duas tecnologias para obter a mesma cobertura, levando em considerao apenas o nmero de antenas em uma regio, ele dever escolher:

    A. a tecnologia GSM, pois a que opera com ondas de maior comprimento de onda. B. a tecnologia TDMA/CDMA, pois a que apresenta Efeito Doppler mais pronunciado. C. a tecnologia GSM, pois a que utiliza ondas que se propagam com maior velocidade. D. qualquer uma das duas, pois as diferenas nas frequncias so compensadas pelas diferenas nos

    comprimentos de onda. E. qualquer uma das duas, pois nesse caso as intensidades decaem igualmente da mesma forma,

    independentemente da frequncia.

    CORREO

    Habilidade: H1 Reconhecer caractersticas ou propriedades de fenmenos ondulatrios ou oscilatrios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos. Nvel: Difcil.

    Creio que h uma falha nossa, professores, sobre esta questo em sala. Que eu, particularmente,

    procurarei sanar... No costumamos comentar muito o conceito de Intensidade da onda. O vestibular, mesmo, no cobrava muito. O aluno, ento, teria que extrapolar, sozinho.

    O sinal de celular, ou de rdio e TV tambm, vai enfraquecendo com a distncia. A questo enfatiza que devemos considerar a mesma intensidade de transmisso (e recepo) para os dois sistemas. Por esta simples considerao, a freqncia (simplificando, o n de picos; veja alguns desenhos http://quantizado.blogspot.com/2009/06/ressonancia.html ), caracterstica da onda citada para distrair e confundir, no tem nada a ver com a resposta...

    Se dois sinais so transmitidos com a mesma intensidade, a atenuao (enfraquecimento) ser a mesma para qualquer freqncia. Claro, outros fenmenos, no abordados na questo, como a Difrao ( http://quantizado.blogspot.com/2009/10/difracao-e-interferencia.html ), podem influir no alcance, tambm. A Intensidade I inversamente proporcional ao quadrado da distncia da fonte emissora: I 1 / d 2 . Na verdade, o aluno j estuda relaes semelhantes, na Eletrosttica (Coulomb) e na Gravitao (Newton). Mas, no liga um fato a outro.

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    Quando um sinal viaja no espao, ou um campo, a partir de uma fonte, ele se espalha, formando uma esfera a partir de um ponto no espao. Coloquei as duas figuras para tentar lhe explicar. A rea de uma circunferncia proporcional ao quadrado do raio. Da esfera tambm. Veja o que acontece: como se o sinal fosse diluindo em reas cada vez maiores!Perto da fonte, mais sinal em menos rea, mais intenso! Longe da fonte, o contrrio! Da tantas leis na Fsica dependerem do inverso do quadrado da distncia! Tenho uma aula sobre o tema, mas especificamente para radiao. Caso queira dar uma olhada, segue o link:

    http://www.slideshare.net/capitao_rodrigo/lei-do-inverso-do-quadrado-da-distncia .

    OPO: E.

    14. QUESTO 35

    O Sol representa uma fonte limpa e inesgotvel de energia para o nosso planeta. Essa energia pode ser captada por aquecedores solares, armazenada e convertida posteriormente em trabalho til. Considere determinada regio cuja insolao potncia solar incidente na superfcie da Terra seja de 800 watts/m2. Uma usina termossolar utiliza concentradores solares parablicos que chegam a dezenas de quilmetros de extenso. Nesses coletores solares parablicos, a luz refletida pela superfcie parablica espelhada focalizada em um receptor em forma de cano e aquece o leo contido em seu interior a 400 C. O calor desse leo transferido para a gua, vaporizando-a em uma caldeira. O vapor em alta presso movimenta uma turbina acoplada a um gerador de energia eltrica.

    Fonte: http://www.pion.sbfisica.org.br/pdc/var/eznewsletter_site/storage/images/multimidia/imagens/eletromagnetismo/inverso_do_quadrado/27159-1-por-BR/inverso_do_quadrado.jpg

    Fonte: http://www.pgie.ufrgs.br/portalead/oei/stars/parallax/invsqrlw.gif

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    Considerando que a distncia entre a borda inferior e a borda superior da superfcie refletora tenha 6 m de largura e que focaliza no receptor os 800 watts/m2 de radiao provenientes do Sol, e que o calor especfico da gua 1 cal g -1 C-1 = 4.200 J kg-1 C-1, ento o comprimento linear do refletor parablico necessrio para elevar a temperatura de 1 m3 (equivalente a 1 t) de gua de 20 C para 100 C, em uma hora, estar entre

    A. 15 m e 21 m. B. 22 m e 30 m. C. 105 m e 125 m. D. 680 m e 710 m. E. 6.700 m e 7.150 m.

    CORREO

    Habilidade: H21 Utilizar leis fsicas e (ou) qumicas para interpretar processos naturais ou tecnolgicos inseridos no contexto da termodinmica e(ou) do eletromagnetismo. Nvel: Difcil.

    Questo que precisa ser feita em vrias etapas, e que envolve a transformao de energia solar em

    calor. Precisaremos de frmulas, bsicas na Fsica, verdade. E converses entre unidades. A primeira, e mais bvia, que 1 ton = 1.000 kg. Partindo da Calorimetria, podemos calcular a

    quantidade de Calor necessrio para aquecer de 20 a 100 C a referida gua. As contas:

    1000Q T kgmc= = .4200 Jkg C

    . (100 20) C6 64, 2.10 .80 336.10 Q J

    = =

    Agora, levando em conta o prazo, 1 h = 3.600 s, temos a potncia que o sol irradia na superfcie da Terra por unidade de rea e precisamos saber justamente esta a rea, necessria para coletar a energia que j calculamos. A primeira etapa ser saber qual a potncia demandada:

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    286336.10EnergiaP

    tempo= =

    4

    363

    0049,33.10 WJ

    s=

    E, assim, saberemos a rea, certamente a conta mais chata... Poderia calcular diretamente do dado 800 W/m2, mas a maioria dos alunos certamente vai raciocinar como uma regra de trs, ou seja, uma proporo. Assim: A rea de uma figura retangular, como a abertura do espelho parablico de 6 m de largura, depois de tudo isto, simplesmente um lado vezes o outro! Assim, e aps tanto trabalho:

    116,6.6 116,6 19 6

    C C m= = . Um bocado de trabalho algbrico, que deve ser

    feito no curto tempo da prova! Para quem quer treinar exerccios sobre Calorimetria, recomendo:

    http://www.fisicanovestibular.com.br/questoes/2_calorimetria.pdf .

    E, se quiser ver um vdeo que mostra a incrvel capacidade da energia solar, derretendo ao como gelo, d s uma olhada: http://www.youtube.com/watch?v=8tt7RG3UR4c .

    OPO: A.

    15. QUESTO 37

    Sabe-se que o olho humano no consegue diferenciar componentes de cores e v apenas a cor resultante, diferentemente do ouvido, que consegue distinguir, por exemplo, dois instrumentos diferentes tocados simultaneamente. Os raios luminosos do espectro visvel, que tm comprimento de onda entre 380 nm e 780 nm, incidem na crnea, passam pelo cristalino e so projetados na retina. Na retina, encontram-se dois tipos de fotorreceptores, os cones e os bastonetes, que convertem a cor e a intensidade da luz recebida em impulsos nervosos. Os cones distinguem as cores primrias: vermelho, verde e azul, e os bastonetes diferenciam apenas nveis de intensidade, sem separar comprimentos de onda. Os impulsos nervosos produzidos so enviados ao crebro por meio do nervo ptico, para que se d a percepo da imagem. Um indivduo que, por alguma deficincia, no consegue captar as informaes transmitidas pelos cones, perceber um objeto branco, iluminado apenas por luz vermelha, como

    x 9,33.104 W

    1 m2 800 W 9 ,

    x =433 .1 02

    8 0 02116, 6 m=

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    A. um objeto indefinido, pois as clulas que captam a luz esto inativas. B. um objeto rosa, pois haver mistura da luz vermelha com o branco do objeto. C. um objeto verde, pois o olho no consegue diferenciar componentes de cores. D. um objeto cinza, pois os bastonetes captam luminosidade, porm no diferenciam cor. E. um objeto vermelho, pois a retina capta a luz refletida pelo objeto, transformando-a em vermelho.

    CORREO

    Habilidade: H22 Compreender fenmenos decorrentes da interao entre a radiao e a matria em suas manifestaes em processos naturais ou tecnolgicos, ou em suas implicaes biolgicas, sociais, econmicas ou ambientais. Nvel: Mdio.

    Novamente tive dvidas em determinar a Habilidade, pois achei que cabia bem em H15

    Interpretar modelos e experimentos para explicar fenmenos ou processos biolgicos em qualquer nvel de organizao dos sistemas biolgicos. Alm do que, por radiaes, na Habilidade 22, prefiro classificar apenas as ionizantes: ultravioleta, raios X, raios , radiao csmica, prtons, partculas , eltrons e nutrons. Afinal, se compreendermos radiao como qualquer onda eletromagntica, o espectro vai das ondas de rdio e TV, passando pelas microondas, infravermelho e luz visvel, como o caso...

    Voltando questo, a no ser quando lecionei Biofsica, no costumo entrar neste nvel de detalhamento quando explico os fundamentos da viso. E no sei se os professores de Biologia o fazem. Em todo caso, o texto bastante explicativo, e suficiente para a soluo: os cones distinguem as cores...

    Ora, um indivduo sem informao dos cones no distingue as cores conhecido como Daltnico! E, em altos graus de daltonismo, este enxerga apenas uma escala de cinzas. Da os sinais de trnsito, alm das cores, terem posies definidas que permitem identificar cada uma, tambm.

    Porm, daltonismo no cegueira! A pessoa v o objeto, cinza, mas v!

    OPO: D.

    16. QUESTO 38

    Durante uma ao de fiscalizao em postos de combustveis, foi encontrado um mecanismo inusitado para enganar o consumidor. Durante o inverno, o responsvel por um posto de combustvel compra lcool por R$ 0,50/litro, a uma temperatura de 5 C. Para revender o lquido aos motoristas, instalou um mecanismo na bomba de combustvel para aquec-lo, para que atinja a temperatura de 35 C, sendo o litro de lcool revendido a R$ 1,60. Diariamente o posto compra 20 mil litros de lcool a 5 C e os revende. Com relao situao hipottica descrita no texto e dado que o coeficiente de dilatao volumtrica do lcool de 110-3 C-1, desprezando-se o custo da energia gasta no aquecimento do combustvel, o ganho financeiro que o dono do posto teria obtido devido ao aquecimento do lcool aps uma semana de vendas estaria entre

    A. R$ 500,00 e R$ 1.000,00. B. R$ 1.050,00 e R$ 1.250,00. C. R$ 4.000,00 e R$ 5.000,00. D. R$ 6.000,00 e R$ 6.900,00.

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    E. R$ 7.000,00 e R$ 7.950,00.

    CORREO

    Habilidade: H21 Utilizar leis fsicas e (ou) qumicas para interpretar processos naturais ou tecnolgicos inseridos no contexto da termodinmica e(ou) do eletromagnetismo. Nvel: Mdio.

    Um caso clssico de Dilatao. Alunos que conhecem o tema vo diretamente na frmula, mas a

    ateno ao coeficiente de dilatao e suas unidades permitiria, tambm, interpret-lo: 110-3 C-1 quer dizer que dilata um milsimo do total a cada aumento de 1 C. Mas, vou calcular tradicionalmente.

    Creio que uma fraude comum seria misturar alguma coisa, gua, por exemplo, ao lcool. Esta seria bem mais sofisticada: aquecendo, o combustvel dilata passando pela bomba um volume maior do que foi comprado. E, o consumidor pagaria a diferena que o posto embolsa.

    31.10oV V T = = .20 000 .(35 5)

    20.30 600 V litros

    = = Isto por dia! Em uma semana, seriam 7600=4.200 litros. Vendidos a R$1,60:

    6.720,004200.1,6 $R= Que picaretagem! Mesmo levando-se em conta o preo da energia eltrica, parece-me uma fraude

    bem vivel. H que se tomar extremo cuidado para que no haja nenhum problema no aquecedor, ou o combustvel pode incendiar. Alm de tudo, muito perigoso!

    Estude mais: http://www.fisicanovestibular.com.br/questoes/2_temp_e_dilata.pdf .

    OPO: D.

    17. QUESTO 39

    A inveno da geladeira proporcionou uma revoluo no aproveitamento dos alimentos, ao permitir que fossem armazenados e transportados por longos perodos. A figura apresentada ilustra o processo cclico de funcionamento de uma geladeira, em que um gs no interior de uma tubulao forado a circular entre o congelador e a parte externa da geladeira. por meio dos processos de compresso, que ocorre na parte externa, e de expanso, que ocorre na parte interna, que o gs proporciona a troca de calor entre o interior e o exterior da geladeira.

    Disponvel em: http://home.howstuffworks.com. Acesso em: 19 out. 2008 (adaptado).

    Nos processos de transformao de energia envolvidos no funcionamento da geladeira,

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    A. a expanso do gs um processo que cede a energia necessria ao resfriamento da parte interna da geladeira.

    B. o calor flui de forma no-espontnea da parte mais fria, no interior, para a mais quente, no exterior da geladeira.

    C. a quantidade de calor cedida ao meio externo igual ao calor retirado da geladeira. D. a eficincia tanto maior quanto menos isolado termicamente do ambiente externo for o seu

    compartimento interno. E. a energia retirada do interior pode ser devolvida geladeira abrindo-se a sua porta, o que reduz

    seu consumo de energia.

    CORREO

    Habilidade: H21 Utilizar leis fsicas e (ou) qumicas para interpretar processos naturais ou tecnolgicos inseridos no contexto da termodinmica e(ou) do eletromagnetismo. Nvel: Mdio.

    A Termodinmica, em minha opinio, um dos contedos mais complexos da Fsica no Ensino

    Mdio. Possui inmeras e importantssimas aplicaes, como a geladeira, no caso. Veja que foi tirado do stio Como Tudo Funciona, no link: http://casa.hsw.uol.com.br/geladeiras.htm . Estava disponvel para qualquer um esta questo, antes da prova. O assunto tambm bastante discutido em sala: http://www.fisicanovestibular.com.br/questoes/2_termodinamica.pdf .

    A geladeira uma mquina trmica funcionando ao contrrio: ela gasta energia (eltrica, normalmente) para retirar calor de um ambiente j frio e entrega-lo a outro ambiente mais quente. Observe que o calor normalmente flui ao contrrio: do mais quente para o mais frio. Da a necessidade de se gastar energia para faz-la funcionar!

    Creio que a resposta no dependeria de discusses tericas profundas, mas, aproveitando a ocasio, vejamos cada opo.

    A) Quem cede energia a uma geladeira residencial comum para resfriar seu interior a CEMIG, no o gs! Expanses gastam energia interna do gs e tendem a abaixar sua temperatura: http://www.fisicanovestibular.com.br/questoes/2_gases.pdf .

    B) Realmente, desligue a geladeira e veja se ela resfria! No espontneo, base de gasto de energia! Esta a resposta!

    C) No! Parte do calor que a geladeira cede ao ambiente em sua parte traseira, aquela mesma em que tanta gente pe de tudo para secar, no vem dos alimentos em seu interior. Mas, sim, tambm do Trabalho realizado sobre o gs (da energia eltrica fornecida a ela). Esqueminha tradicional ao lado. Note que o calor jogado fora a soma do que vem da geladeira mais Trabalho (energia eltrica): Q 2 = + Q 1.

    Q 2

    Q 1

    FONTE QUENTE (ambiente)

    FONTE FRIA (geladeira)

    COMPRESSOR (TRABALHO)

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    D) Claro que no! Quanto menos isolada a geladeira for, mais calor vai entrar nela do lado de fora, fazendo-a gastar ainda mais energia eltrica para retir-lo! Justamente por isto a vedao das borrachas deve ser sempre verificada! O manual, que quase ningum l, explica isto!

    E) Evidentemente no... Abrindo a porta, o calor que saiu dela entra, e necessrio gastar mais energia para resfriar tudo outra vez... Alis, o bom senso diz que uma geladeira no funciona bem com a porta aberta, n!

    OPO: B.

    18. QUESTO 44

    Considere a seguinte situao hipottica: ao preparar o palco para a apresentao de uma pea de teatro, o iluminador deveria colocar trs atores sob luzes que tinham igual brilho e os demais, sob luzes de menor brilho. O iluminador determinou, ento, aos tcnicos, que instalassem no palco oito lmpadas incandescentes com a mesma especificao (L1 a L8), interligadas em um circuito com uma bateria, conforme mostra a figura.

    Nessa situao, quais so as trs lmpadas que acendem com o mesmo brilho por apresentarem igual valor de corrente fluindo nelas, sob as quais devem se posicionar os trs atores?

    A. L1, L2 e L3. B. L2, L3 e L4. C. L2, L5 e L7. D. L4, L5 e L6. E. L4, L7 e L8.

    CORREO

    Habilidade: H5 Dimensionar circuitos ou dispositivos eltricos de uso cotidiano. Nvel: Difcil.

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    Como sempre, neste Circuito, http://www.fisicanovestibular.com.br/questoes/3_circuitos.pdf , h vrios caminhos que levam soluo. Seguindo o enunciado, vou argumentar pela corrente eltrica i.

    Notamos que um circuito misto: parte em srie, um s caminho para corrente, e parte em paralelo, mais de um caminho. Sempre recomendo desenhar...

    Vemos que a corrente total i se divide em duas, i1 e i2, e esta ltima em mais duas, i3 e i4. Como h

    duas lmpadas nos caminhos de i3 e i4, duas Resistncias iguais, a diviso igual: i3 = i4. Afinal, conceitualmente, a corrente que circula depende da dificuldade (Resistncia). Ou, pela Lei de Ohm, i = V / R. Lembrando que, em paralelo, como esto i3 e i4, a voltagem a mesma. Assim, as correntes que passam em L5, L6, L7 e L8 so iguais. L1 tem a maior corrente de todas, i: ainda no dividiu-se.

    Por excluso, concluiramos que quem tem correntes iguais so L2, L3 e L4! Mas, no convence a todos! Analisando o circuito com mais calma.

    Vemos que L5 + L6 = 2L (2R) bem como L6 + L7 = 2L (2R) tambm. Um macete clssico para dois

    iguais em paralelo que o equivalente d a metade: 2L//2L = L (R). Assim, teramos o circuito equivalente abaixo:

    itotal

    i1

    i2

    i3

    i4

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    Ora, olhando o equivalente, fica claro que i1 e i2 so iguais, como j sabamos!

    Finalmente, brilhos iguais implicam em Potncias iguais. E, das vrias maneiras de calcul-la, prefiro, neste caso (pela mesma Resistncia R de todas as lmpadas, iguais):

    2.P R i= . Mesma resistncia e corrente mesmo brilho (Potncia).

    OPO: B.