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Simulado 2 ENEM 2020

Física

Professor Henrique Goulart

Professor Henrique Goulart Simulado 2 ENEM 2020

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Simulado 2 ENEM 2020 – Física www.estrategiavestibulares.com.br

Sumário

Apresentação e Considerações Iniciais............................................................................... 3

Segundo Simulado ENEM 2020 .......................................................................................... 4

QUESTÃO 91 - (2020/ENEM-2/INÉDITA) .......................................................................................................................... 4









QUESTÃO 100 - (2020/ENEM-2/INÉDITA) ........................................................................................................................ 8





QUESTÃO 105 - (2020/ENEM-2/INÉDITA) ...................................................................................................................... 10

Gabarito .......................................................................................................................... 11

Resolução Comentada ..................................................................................................... 12
















Considerações Finais ....................................................................................................... 25


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APRESENTAÇÃO E CONSIDERAÇÕES INICIAIS

Faaaaala, guerreira!

Faaaaala, guerreiro!

Tudo bem contigo?!

Aqui é o Professor Henrique Goulart, sou um dos professores de Física aqui do Estratégia

Vestibulares.

Seja muito bem-vindo ao nosso Segundo Simulado ENEM de 2020!

Aqui você encontrará o melhor conteúdo com a melhor estratégia para sua aprovação. Posso afirmar isso porque já trabalho com preparação para vestibulares há mais de 10 anos.

Para te proporcionar toda essa qualidade, característica dos cursos oferecidos pela Estratégia Vestibulares, tive que estudar muito para ser aprovado no vestibular, concluir meu curso de graduação em Física e defender meu mestrado em Ensino de Física, ambos na Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, em Porto Alegre – RS.

Ser aprovado num concurso vestibular exige dedicação, maturidade e disciplina. A

dedicação se deve ao fato de que não existe fórmula mágica para a provação. Ou seja, se você não investir tempo nos estudos, focado principalmente na resolução de exercícios de prova, sua aprovação estará mais distante. Já a maturidade é necessária para entender que o conhecimento é

uma conquista pessoal e que estudar é um projeto de vida! E a disciplina é necessária para

cumprir o cronograma e seguir consciente na estratégia de estudos escolhida.

Todos os materiais produzidos pelo Estratégia Vestibulares vão te dar a oportunidade de associar essas três características com o caminho mais curto e direto à aprovação, com ênfase na resolução de questões características de cada banca.

Além desse material, você tem disponíveis todos os outros recursos oferecidos pela Estratégia Vestibulares, como as Videoaulas, os Livros Digitais em PDF, o Fórum de Dúvidas, os Resumos Estratégicos, os Mapas Mentais, os conteúdos de Reta Final, além das Aulas ao Vivo e Webinários. Tudo isso para proporcionar a melhor preparação para a aprovação imediata!

Não esqueça que estarei sempre à disposição, principalmente via redes sociais, para trilhar com você o caminho até a aprovação!

O dia da prova é o ápice da nossa preparação. É quando todo o nosso esforço é colocado em teste. Então, esse é o dia para acordar com a vontade e a atitude de quem está construindo um sonho e uma história de vida nos estudos! Embora a ansiedade possa ser impossível de superar,

deixe aflorar a TRANQUILIDADE DE QUEM ESTÁ PREPARADO PARA DAR O SEU MELHOR!

Pega o café e o chocolate e vem comigo!


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SEGUNDO SIMULADO ENEM 2020

QUESTÃO 91 - (2020/ENEM-2/INÉDITA)

Existem sensores amplamente utilizados na indústria, em manuseio de materiais, confecção de embalagens, produção de alimentos e bebidas, materiais hospitalares, automatização de máquinas e aberturas, por exemplo. Estes sensores utilizam um feixe de luz que é usado para detectar a presença ou ausência de itens e equipamentos, ou, também, diferentes condições em superfícies.

Este feixe de luz incide numa pequena lâmina metálica e libera elétrons no interior do sensor, respondendo com uma pequena corrente elétrica.

Sobre esses sensores, podemos dizer que

(A) são piezoelétricos, liberando elétrons ao serem incididos por radiação luminosa.

(B) são piezoelétricos, gerando tensões elétricas ao serem deformados mecanicamente.

(C) são fotoelétricos, liberando elétrons devido à incidência de fótons.

(D) são fotoelétricos, gerando tensões suficientes para arrancar elétrons por aquecimento.

(E) são termoelétricos, liberando elétrons devido ao aquecimento.


Um Boeing-737 consegue acelerar, a partir do repouso, a uma taxa média de 25% de g durante a decolagem numa pista plana e retilínea. É necessário que o avião atinja uma velocidade relativa com o ar de 288km/h para decolar com sucesso e se elevar sobre a pista. Num dia sem vento, a menor distância percorrida pelo avião sobre a pista até poder levantar voo está mais próxima de

(Considere g=10m/s²)

(A) 1200m

(B) 1600m

(C) 2600m

(D) 460m

(E) 115m


Para salvar a festa de aniversário de um amigo, um professor de Física aceitou o desafio de gelar rapidamente três latas com 350ml de cerveja, inicialmente a 30°C, fazendo o seguinte:

- Colocou 2kg de gelo a -4°C e 500ml de água da torneira, a 30°C dentro de uma panela de pressão.


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- Imergiu as três latas de cerveja a temperatura ambiente.

- Fechou a panela para não ocorrer vazamentos.

- Agitou durante 1 minuto a panela com as latas de cerveja no interior da mistura de gelo e água.

Ao abrir a panela e medir a temperatura das latas de cerveja, verificou que o conteúdo delas havia baixado para 5°C, o que deixou seu amigo aniversariante muito feliz!

Supondo a panela um sistema adiabático, que o local estava ao nível do mar, que a cerveja tem as mesmas propriedades térmicas que a água, e que a temperatura foi medida logo após a agitação da mistura, pode-se afirmar que a temperatura de equilíbrio da mistura gelo e água adicionados inicialmente e a taxa média aproximada de transferência de energia de cada lata de cerveja no processo foram, respectivamente,

Dados: cágua=4J/g°C ; cgelo=2J/g°C ; Lfusão=330J/g ; dágua=1g/cm³.

(A) 5°C e 60W.

(B) 30°C e 580W.

(C) 30°C e 1000W

(D) 0°C e 1800W.

(E) 0°C e 600W.


Grande parte dos processos de geração de Energia Elétrica tem como finalidade movimentar ímãs ou eletroímãs próximos de fios metálicos que compõem o equipamento chamado de Gerador. Sobre esse processo, assinale a alternativa correta.

(A) A eletricidade variável gera magnetismo nos ímãs, conforme a Lei de Coulomb. Este processo faz surgir energia nos fios.

(B) A variação do Fluxo Elétrico na região dos ímãs induz eletricidade nos fios. Este processo transforma Energia Mecânica em Energia Elétrica devido a uma Força Eletromagnética.

(C) O Gerador produz Energia Elétrica a partir do vácuo quântico, transferindo Energia Magnética dos ímãs para os fios a partir da variação do Fluxo Eletromagnético.

(D) A variação do Fluxo Magnético na região dos fios metálicos ocorre devido ao movimento dos ímãs, induzindo uma Força Eletromotriz. Este processo transforma Energia Mecânica em Energia Elétrica.

(E) A variação do Fluxo Elétrico na região dos fios metálicos ocorre devido ao movimento dos ímãs, induzindo uma Força Eletromotriz. Este processo transforma Energia Elétrica em Energia Mecânica.


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Um guitarrista, durante uma Jam Session, fez um solo de improviso e emitiu duas notas musicais: Lá, de frequência 220Hz, e outra nota Lá uma oitava acima. Se a velocidade de propagação das ondas sonoras no local valia 340m/s, o comprimento de onda associado à nota Lá emitida pela guitarra de maior frequência foi de

(A) 38,6 cm

(B) 77,3 cm

(C) 154,5 cm

(D) 309,1 cm

(E) 618,2 cm


Um automóvel viaja a 90km/h numa autoestrada plana, reta e horizontal, quando, de repente, uma carreta se atravessa na pista, conforme apresentado na figura abaixo. O condutor do veículo leva 1s para perceber o obstáculo e iniciar efetivamente a frenagem, que ocorre em situação ideal de pista seca e em boas condições, além de freio com sistema ABS, que reduz uniformemente sua velocidade com fator de atrito µ=1. O carro não consegue parar e colide com a carreta com velocidade de módulo igual a 36km/h. Assuma g=10m/s² e despreze os efeitos do ar. O valor da velocidade de colisão desse mesmo automóvel, nas mesmas condições, se ele estivesse viajando a 108km/h seria de, aproximadamente

(A) 80 km/h

(B) 25 m/s

(C) 55 km/h

(D) 15 m/s

(E) 30 km/h


Chuveiros e duchas elétricas convencionais possuem, geralmente, duas opções de aquecimento para água do banho: “verão”, que aquece menos a água, e “inverno”, que aquece mais a água.


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Um chuveiro, na opção “inverno”, desenvolve sua Potência máxima, que é de 6400W, estando conectado a uma rede que oferece uma Tensão Elétrica nominal de 220V em seus terminais.

O filamento cilíndrico do resistor tem diâmetro de 0,8mm e é composto de uma liga metálica de Nicromo (Ni-Cr), cuja Resistividade sofre variação desprezível com as mudanças de temperatura, valendo ρ=1,1.10-6 Ωm.

Nestas condições, o comprimento do filamento do resistor está

(A) entre 20 e 40 centímetros.

(B) entre 50 e 80 centímetros.

(C) entre 1 e 2 metros.

(D) entre 4 e 7 metros.

(E) entre 3 e 4 metros.


Uma bateria automotiva de 12V de Força Eletromotriz tem, em seu manual, a especificação de 72Ah. Esta bateria, se completamente carregada, consegue manter acesa uma lâmpada de farol de 36W-12V por cerca de

(A) 3 horas.

(B) 12 horas.

(C) 24 horas.

(D) 2 dias.

(E) 6 dias.


Uma pessoa pegou um frasco de desodorante aerossol, acionou a abertura da válvula com o dedo e liberou o spray por alguns segundos. Logo percebeu que o frasco ficou muito gelado.

Esta rápida redução de temperatura se deu pois

(A) a liberação do gás comprimido elevou a temperatura do ambiente devido à expansão isotérmica sofrida pelo ar atmosférico.

(B) o acionamento da válvula liberou o gás que sofreu um trabalho negativo do ambiente externo.

(C) a liberação do gás pela válvula retirou calor do frasco.

(D) o acionamento da válvula liberou o gás que realizou trabalho sobre o ambiente se expandindo adiabaticamente.

(E) o frasco perdeu calor para o ambiente enquanto se expandiu isobaricamente.


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Um circuito com duas lâmpadas idênticas associadas em série é alimentado por três pilhas também idênticas, associadas em paralelo, conforme a figura abaixo.

Cada pilha oferece Força Eletromotriz de 1,5V em seus polos e os fios são considerados ideais. Se a Lâmpada 1 é percorrida por uma Corrente Elétrica de intensidade igual a 0,5A, pode-se afirmar que a Força Eletromotriz Total oferecida para o circuito e a Intensidade de Corrente que Percorre a Lâmpada 2 valem, respectivamente

(A) 4,5V e 0,5A

(B) 1,5V e 0,5A

(C) 3,0V e 1,0A

(D) 1,5V e 0A

(E) 4,5V e 0A


Um mergulhador atinge 10m de profundidade em alto mar, que tem um total de 1000m da superfície livre até o assoalho oceânico. Este mesmo mergulhador se desloca para um local próximo à praia e mergulha novamente até atingir 10m de profundidade, mas num local que tem somente 30m de profundidade total. Sobre a situação descrita, marque a alternativa correta.

(A) Em alto mar o mergulhador ficou submetido a maior Pressão total que perto da praia.

(B) Tanto em alto mar quanto na praia o mergulhador ficou submetido à mesma Pressão total.

(C) Próximo à praia o mergulhador ficou submetido a maior Pressão total.

(D) A Pressão total num ponto não depende da profundidade.

(E) Impossível de se estimar a Pressão total na qual o mergulhador ficou submetido.


Um trem de ondas periódicas é produzido pela oscilação de um barco que está no centro de um lago profundo. O barco leva cerca de 1,5 segundo para ir de um lado a outro durante a

Lâmpada 1

Lâmpada 2

Pilhas


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oscilação. Um dos tripulantes a bordo percebe que uma das cristas se afastou cerca de 10 metros em 3 segundos. O Comprimento de Onda associado a este trem de ondas vale

(A) 1,5 m

(B) 2 m

(C) 5 m

(D) 10 m

(E) 20 m


Um esqueitista passa pela base de uma pista do tipo half pipe com velocidade de 36km/h, como apresentado na figura abaixo. A altura que o atleta pode atingir acima da borda da pista vale

(Desconsidere trabalhos não conservativos e assuma g=10m/s2)

(A) 5m

(B) 2m

(C) 3m

(D) 1m

(E) 1,8m


O gráfico abaixo indica a Intensidade de radiação no interior de um alimento que está no num forno de micro-ondas sendo incidido por ondas eletromagnéticas de 2,45GHz.

A partir das informações contidas no gráfico, pode-se afirmar que

36km/h 2m

Alcance (cm)

Inte

nsi

dad

e d

e R

adia

ção

1 2 3 0


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(A) o alcance da radiação de micro-ondas é ilimitado, aquecendo os núcleos dos átomos que compõem os alimentos.

(B) as micro-ondas podem aquecer qualquer objeto no interior do forno.

(C) os alimentos aquecem homogeneamente, pois a radiação espalhada se distribui por todo alimento.

(D) os alimentos aquecem de dentro para fora, pois, a radiação primeiro no centro dos alimentos.

(E) os alimentos aquecem de fora para dentro, pois a radiação de micro-ondas somente penetra poucos centímetros neles.


Um carro do Corpo de Bombeiros está em repouso para combater o fogo que ataca um prédio residencial com a sirene ligada, emitindo um sinal sonoro contínuo. Um motociclista passa pela mesma rua e percebe que o som sofre, ao se aproximar, um aumento de intensidade e, ao se afastar, uma redução de intensidade, ao mesmo tempo que percebe uma redução da altura no sinal. Esta mudança na altura do sinal sonoro ocorreu devido ao

(A) movimento relativo da fonte e receptor, chamado de Efeito Doppler.

(B) movimento relativo do som e o receptor, chamado de Efeito Kepler.

(C) movimento das ondas sonoras pelo ar, chamado de Efeito Euler.

(D) ao fato de o som ser mais forte próximo à fonte.

(E) fato de o ar causar um amortecimento nas ondas sonoras, reduzindo sua intensidade.


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GABARITO

91-C 101-B

92-A 102-D

93-E 103-C

94-D 104-E

95-B 105-A

96-A

97-E

98-C

99-D

100-B


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RESOLUÇÃO COMENTADA


Existem sensores amplamente utilizados na indústria, em manuseio de materiais, confecção de embalagens, produção de alimentos e bebidas, materiais hospitalares, automatização de máquinas e aberturas, por exemplo. Estes sensores utilizam um feixe de luz que é usado para detectar a presença ou ausência de itens e equipamentos, ou, também, diferentes condições em superfícies.

Este feixe de luz incide numa pequena lâmina metálica e libera elétrons no interior do sensor, respondendo com uma pequena corrente elétrica.

Sobre esses sensores, podemos dizer que

(A) são piezoelétricos, liberando elétrons ao serem incididos por radiação luminosa.

(B) são piezoelétricos, gerando tensões elétricas ao serem deformados mecanicamente.

(C) são fotoelétricos, liberando elétrons devido à incidência de fótons.

(D) são fotoelétricos, gerando tensões suficientes para arrancar elétrons por aquecimento.

(E) são termoelétricos, liberando elétrons devido ao aquecimento.

Comentários

O Efeito Fotoelétrico se caracteriza pela liberação de elétrons de um material pela incidência de Fótons, conforme explicado satisfatoriamente por Albert Einstein no início do século XX e perfeitamente descrito pela Mecânica Quântica. Lembre-se que Fótons nada mais são do que Ondas Eletromagnéticas, da mesma família da Luz.

Sensores piezoelétricos geram tensões elétricas ao serem deformados devido a forças. Embora o texto da alternativa “b” esteja correto, ela não corresponde ao enunciado.

Gabarito: “C”


Um Boeing-737 consegue acelerar, a partir do repouso, a uma taxa média de 25% de g durante a decolagem numa pista plana e retilínea. É necessário que o avião atinja uma velocidade relativa com o ar de 288km/h para decolar com sucesso e se elevar sobre a pista. Num dia sem vento, a menor distância percorrida pelo avião sobre a pista até poder levantar voo está mais próxima de

(Considere g=10m/s²)

(A) 1200m

(B) 1600m

(C) 2600m

(D) 460m

(E) 115m


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Comentários

A distância percorrida pela aeronave a partir do repouso pode ser obtida pela equação do MRUV abaixo:

𝑉𝑓2 = 𝑉𝑖

2 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑

Dados: Vi=0m/s Vf=288km/h=80m/s a=0,25.g=2,5m/s²

802 = 0 + 2 ∙ 2,5 ⋅ 𝑑

6400 = 5 ⋅ 𝑑

𝑑 = 1280 𝑚

Gabarito: “A”


Para salvar a festa de aniversário de um amigo, um professor de Física aceitou o desafio de gelar rapidamente três latas com 350ml de cerveja, inicialmente a 30°C, fazendo o seguinte:

- Colocou 2kg de gelo a -4°C e 500ml de água da torneira, a 30°C dentro de uma panela de pressão.

- Imergiu as três latas de cerveja a temperatura ambiente.

- Fechou a panela para não ocorrer vazamentos.

- Agitou durante 1 minuto a panela com as latas de cerveja no interior da mistura de gelo e água.

Ao abrir a panela e medir a temperatura das latas de cerveja, verificou que o conteúdo delas havia baixado para 5°C, o que deixou seu amigo aniversariante muito feliz!

Supondo a panela um sistema adiabático, que o local estava ao nível do mar, que a cerveja tem as mesmas propriedades térmicas que a água, e que a temperatura foi medida logo após a agitação da mistura, pode-se afirmar que a temperatura de equilíbrio da mistura gelo e água adicionados inicialmente e a taxa média aproximada de transferência de energia de cada lata de cerveja no processo foram, respectivamente,

Dados: cágua=4J/g°C ; cgelo=2J/g°C ; Lfusão=330J/g ; dágua=1g/cm³.

(A) 5°C e 60W.

(B) 30°C e 580W.

(C) 30°C e 1000W.

(D) 0°C e 1800W.

(E) 0°C e 600W.

Comentários

A quantidade de energia para o gelo atingir a temperatura de fusão foi de:

𝑄𝑆 = 𝑚 ⋅ 𝑐 ⋅ ∆𝑇

𝑄𝑆 = 2000 ⋅ 2 ⋅ 4 = 16000 𝐽


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A quantidade de energia para a água atingir a temperatura de fusão foi de:

𝑄𝑆 = 𝑚 ⋅ 𝑐 ⋅ ∆𝑇

𝑄𝑆 = 500 ⋅ 4 ⋅ (−30) = −60000 𝐽

A quantidade de energia necessária para derreter todo o gelo fundente vele:

𝑄𝐿 = 𝑚 ⋅ 𝐿

𝑄𝐿 = 2000 ⋅ 330 = 660000 𝐽

Como a quantidade de energia que a água líquida cedeu ao gelo até atingir a temperatura de 0°C é suficiente para aquecer o gelo até a temperatura de fusão, mas não é suficiente para derreter todo gelo, a temperatura final do conjunto é de 0°C. Enquanto existir gelo na panela, a temperatura da mistura água e gelo continuará a 0°C.

A taxa média de transferência de energia para cada lata é calculada pela Potência:

𝑃 =𝑄

𝑡

A quantidade de energia envolvida no resfriamento de uma das latas de cerveja de 30°C para 5°C foi de:

𝑄𝑆 = 𝑚 ⋅ 𝑐 ⋅ ∆𝑇

𝑄𝑆 = 350 ⋅ 4 ⋅ (5 − 30) = −35000 𝐽

A Potência desenvolvida durante o intervalo de 1 minuto (60 segundos), foi de:

𝑃 =35000

60= 583,3 𝑊 ≈ 600 𝑊

Gabarito: “E”


Grande parte dos processos de geração de Energia Elétrica tem como finalidade movimentar ímãs ou eletroímãs próximos de fios metálicos que compõem o equipamento chamado de Gerador. Sobre esse processo, assinale a alternativa correta.

(A) A eletricidade variável gera magnetismo nos ímãs, conforme a Lei de Coulomb. Este processo faz surgir energia nos fios.

(B) A variação do Fluxo Elétrico na região dos ímãs induz eletricidade nos fios. Este processo transforma Energia Mecânica em Energia Elétrica devido a uma Força Eletromagnética.

(C) O Gerador produz Energia Elétrica a partir do vácuo quântico, transferindo Energia Magnética dos ímãs para os fios a partir da variação do Fluxo Eletromagnético.

(D) A variação do Fluxo Magnético na região dos fios metálicos ocorre devido ao movimento dos ímãs, induzindo uma Força Eletromotriz. Este processo transforma Energia Mecânica em Energia Elétrica.


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(E) A variação do Fluxo Elétrico na região dos fios metálicos ocorre devido ao movimento dos ímãs, induzindo uma Força Eletromotriz. Este processo transforma Energia Elétrica em Energia Mecânica.

Comentários

O movimento dos ímãs ou eletroímãs em relação aos fios gera uma Força Eletromotriz (FEM) induzida devido à variação do Fluxo Magnético na região dos fios metálicos.

Este processo acaba transformando a Energia Mecânica de movimento dos ímãs em Energia Elétrica nos fios.

Gabarito: “D”


Um guitarrista, durante uma Jam Session, fez um solo de improviso e emitiu duas notas musicais: Lá, de frequência 220Hz, e outra nota Lá uma oitava acima. Se a velocidade de propagação das ondas sonoras no local valia 340m/s, o comprimento de onda associado à nota Lá emitida pela guitarra de maior frequência foi de

(A) 38,6 cm

(B) 77,3 cm

(C) 154,5 cm

(D) 309,1 cm

(E) 618,2 cm

Comentários

Uma nota “uma oitava acima” tem exatamente o dobro da frequência da nota de referência. Ou seja, se a nota de referência é a Lá com 220Hz, a próxima lá, uma oitava acima, tem 440Hz.

Assim, o comprimento de onda dessa segunda nota, fica:

𝑉 = 𝜆 ⋅ 𝑓

340 = 𝜆 ⋅ 440

𝜆 =340

440= 0,7727 𝑚 ≈ 77,3 𝑐𝑚

Gabarito: “B”


Um automóvel viaja a 90km/h numa autoestrada plana, reta e horizontal, quando, de repente, uma carreta se atravessa na pista, conforme apresentado na figura abaixo. O condutor do veículo leva 1s para perceber o obstáculo e iniciar efetivamente a frenagem, que ocorre em situação ideal de pista seca e em boas condições, além de freio com sistema ABS, que reduz uniformemente sua velocidade com fator de atrito µ=1. O carro não consegue parar e colide com a carreta com velocidade de módulo igual a 36km/h. Assuma g=10m/s² e despreze os


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efeitos do ar. O valor da velocidade de colisão desse mesmo automóvel, nas mesmas condições, se ele estivesse viajando a 108km/h seria de, aproximadamente

(A) 80 km/h

(B) 25 m/s

(C) 55 km/h

(D) 15 m/s

(E) 30 km/h

Comentários

A parada de um veículo pode ser dividida em duas etapas: a de reação e a de frenagem.

A etapa de reação acontece enquanto o condutor percorre determinada distância entre perceber o obstáculo e acionar os freios (MRU). A etapa de frenagem começa no instante de acionamento dos freios e termina quando o veículo para (MRUV) ou colide com um obstáculo.

Para a distância total de parada, deve-se somar as distâncias durante estas duas etapas.

A distância durante o tempo de reação fica:

𝑑𝑅𝑒𝑎çã𝑜 = 𝑉 ⋅ 𝑡

Dados: t=1s V=90km/h=25m/s

𝑑𝑅 = 25 ⋅ 1 = 25 𝑚

A distância durante a frenagem até a colisão na carreta fica:


2 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑𝐹𝑟𝑒𝑛𝑎𝑔𝑒𝑚


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Dados: Vf=36km/h=10m/s Vi=90km/h=25m/s

102 = 252 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑𝐹

100 = 625 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑𝐹

𝑑𝐹 =−525

2 ⋅ 𝑎

Para determinar a Aceleração, podemos escrever o que segue, a partir da 2ª Lei de Newton:

𝐹𝑟 = 𝑚 ⋅ 𝑎

A resultante das forças sobre o veículo durante a frenagem é a Força de Atrito entre os pneus e o solo.

𝐹𝐴𝑡𝑟𝑖𝑡𝑜 = 𝜇 ⋅ 𝑁

Como a pista é plana e horizontal, a força Normal N é igual à força Peso P, em módulo.

𝑃 = 𝑚 ⋅ 𝑔

Ao substituir as forças na equação da Segunda Lei de Newton, temos:

𝐹𝐴𝑡𝑟𝑖𝑡𝑜 = 𝑚 ⋅ 𝑎

𝜇 ⋅ 𝑁 = 𝑚 ⋅ 𝑎

𝜇 ⋅ 𝑚 ⋅ 𝑔 = 𝑚 ⋅ 𝑎

𝜇 ⋅ 𝑔 = 𝑎

Dados: 𝜇 = 1 g=10m/s²

𝑎 = 𝜇 ⋅ 𝑔 = 1 ⋅ 10 = 10𝑚/𝑠²

Na equação do Deslocamento de Frenagem, a Aceleração tem valor negativo ao escolhermos um referencial positivo na mesma direção e sentido do movimento inicial do veículo.

Assim, podemos escrever:

𝑑𝐹 =−525

2 ⋅ (−10)= 26,25 𝑚

Juntando as duas distâncias:

𝑑𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑑𝑅𝑒𝑎çã𝑜 + 𝑑𝐹𝑟𝑒𝑛𝑎𝑔𝑒𝑚 = 25 + 26,25 = 51,25 𝑚

Nestas mesmas condições de Aceleração e Distância Total até a carreta, se o veículo estivesse com velocidade de 108km/h ao invés de 90km/h, o valor de sua velocidade no instante da colisão seria:

A distância durante o tempo de reação fica:

𝑑𝑅𝑒𝑎çã𝑜 = 𝑉2 ⋅ 𝑡

Dados: t=1s V=108km/h=30m/s

𝑑𝑅2 = 30 ⋅ 1 = 30 𝑚

A distância durante a frenagem até a colisão na carreta fica:


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2 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑𝐹𝑟𝑒𝑛𝑎𝑔𝑒𝑚

Dados: Vf2=? Vi2=108km/h=30m/s a=-10m/s²

𝑉𝑓22 = 302 + 2 ⋅ (−10) ⋅ 𝑑𝐹2

𝑉𝑓22 = 900 − 20 ⋅ 𝑑𝐹2

𝑑𝐹2 =𝑉𝑓2

2 − 900

−20

Como a Distância Total é a mesma para este segundo caso, temos:

𝑑𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑑𝑅2 + 𝑑𝐹2 = 51,25 𝑚

30 +𝑉𝑓2

2 − 900

−20= 51,25

𝑉𝑓22 − 900

−20= 21,25

𝑉𝑓22 − 900 = −425

𝑉𝑓22 = 475

𝑉𝑓2 = √475 = 21,79 𝑚/𝑠 = 78,46 𝑘𝑚/ℎ ≅ 80 𝑘𝑚/ℎ

Gabarito: “A”


Chuveiros e duchas elétricas convencionais possuem, geralmente, duas opções de aquecimento para água do banho: “verão”, que aquece menos a água, e “inverno”, que aquece mais a água.

Um chuveiro, na opção “inverno”, desenvolve sua Potência máxima, que é de 6400W, estando conectado a uma rede que oferece uma Tensão Elétrica nominal de 220V em seus terminais.

O filamento cilíndrico do resistor tem diâmetro de 0,8mm e é composto de uma liga metálica de Nicromo (Ni-Cr), cuja Resistividade sofre variação desprezível com as mudanças de temperatura, valendo ρ=1,1.10-6 Ωm.

Nestas condições, o comprimento do filamento do resistor está

(A) entre 20 e 40 centímetros.

(B) entre 50 e 80 centímetros.

(C) entre 1 e 2 metros.

(D) entre 4 e 7 metros.

(E) entre 3 e 4 metros.

Comentários

Para encontrar o comprimento “L” do filamento de um resistor de Resistência “R”, Resistividade ρ e área de seção “A”, podemos utilizar a seguinte relação:


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𝑅 =𝜌 ⋅ 𝐿

𝐴

Como a Resistividade ρ=1,1.10-6 Ωm, a Área de seção cilíndrica do filamento pode ser obtida pela equação abaixo:

𝐴 = 𝜋 ⋅ 𝑟2 =𝜋 ⋅ 𝐷2

4

𝐴𝑆𝑒çã𝑜 =3,14 ⋅ 0,82

4= 0,5 𝑚𝑚2 = 0,5 ⋅ 10−6 𝑚2

Para determinar a Resistência R, podemos utilizar as seguintes relações:

𝑉 = 𝑅 ⋅ 𝑖 e 𝑃 = i ⋅ V

Assim, temos que:

𝑅 =𝑉2

𝑃

𝑅 =2202

6400= 7,56 𝛺

Com este valor, o comprimento L, fica:

𝐿 =𝑅 ⋅ 𝐴

𝜌=

7,56 ⋅ 0,5 ⋅ 10−6

1,1 ⋅ 10−6= 3,4𝑚

Gabarito: “E”


Uma bateria automotiva de 12V de Força Eletromotriz tem, em seu manual, a especificação de 72Ah. Esta bateria, se completamente carregada, consegue manter acesa uma lâmpada de farol de 36W-12V por cerca de

(A) 3 horas.

(B) 12 horas.

(C) 24 horas.

(D) 2 dias.

(E) 6 dias.

Comentários

Como a Capacidade de Carga da Bateria é de Q=72Ah, temos a seguinte relação:

𝑄 = 𝑖 ⋅ 𝑡

Como a lâmpada tem as especificações de 12V e 36W, podemos calcular a Intensidade de Corrente que percorre a lâmpada durante seu funcionamento:

𝑃 = 𝑖 ⋅ 𝑉


20 25


36 = 𝑖 ⋅ 12

𝑖 =36

12= 3 𝐴

Assim, temos:

72 = 3 ⋅ 𝑡

𝑡 =72

3= 24 ℎ

Gabarito: “C”


Uma pessoa pegou um frasco de desodorante aerossol, acionou a abertura da válvula com o dedo e liberou o spray por alguns segundos. Logo percebeu que o frasco ficou muito gelado.

Esta rápida redução de temperatura se deu pois

(A) a liberação do gás comprimido elevou a temperatura do ambiente devido à expansão isotérmica sofrida pelo ar atmosférico.

(B) o acionamento da válvula liberou o gás que sofreu um trabalho negativo do ambiente externo.

(C) a liberação do gás pela válvula retirou calor do frasco.

(D) o acionamento da válvula liberou o gás que realizou trabalho sobre o ambiente se expandindo adiabaticamente.

(E) o frasco perdeu calor para o ambiente enquanto se expandiu isobaricamente.

Comentários

A liberação da válvula liberou o gás comprimido que se expandiu adiabaticamente (sem trocar energia na forma de Calor) realizando Trabalho sobre ambiente, reduzindo sua Energia Interna e, consequentemente, sua temperatura.

Gabarito: “D”


Um circuito com duas lâmpadas idênticas associadas em série é alimentado por três pilhas também idênticas, associadas em paralelo, conforme a figura abaixo.

Lâmpada 1

Lâmpada 2

Pilhas


21 25


Cada pilha oferece Força Eletromotriz de 1,5V em seus polos e os fios são considerados ideais. Se a Lâmpada 1 é percorrida por uma Corrente Elétrica de intensidade igual a 0,5A, pode-se afirmar que a Força Eletromotriz Total oferecida para o circuito e a Intensidade de Corrente que Percorre a Lâmpada 2 valem, respectivamente

(A) 4,5V e 0,5A

(B) 1,5V e 0,5A

(C) 3,0V e 1,0A

(D) 1,5V e 0A

(E) 4,5V e 0A

Comentários

Como as três pilhas são idênticas e ligadas em paralelo, a Força Eletromotriz total oferecida ao circuito formado pelas duas lâmpadas vale 1,5V.

A Corrente Elétrica que percorre a Lâmpada 2 é a mesma que passa pela Lâmpada 1, pois as duas estão associadas em série.

Gabarito: “B”


Um mergulhador atinge 10m de profundidade em alto mar, que tem um total de 1000m da superfície livre até o assoalho oceânico. Este mesmo mergulhador se desloca para um local próximo à praia e mergulha novamente até atingir 10m de profundidade, mas num local que tem somente 30m de profundidade total. Sobre a situação descrita, marque a alternativa correta.

(A) Em alto mar o mergulhador ficou submetido a maior Pressão total que perto da praia.

(B) Tanto em alto mar quanto na praia o mergulhador ficou submetido à mesma Pressão total.

(C) Próximo à praia o mergulhador ficou submetido a maior Pressão total.

(D) A Pressão total num ponto não depende da profundidade.

(E) Impossível de se estimar a Pressão total na qual o mergulhador ficou submetido.

Comentários

Conforme a Lei de Stevin, a Pressão Hidrostática num ponto é diretamente proporcional à Densidade do Fluido, à Gravidade Local e à Profundidade.

Portanto, a Pressão Total sobre o mergulhador é a Pressão Hidrostática devido aos 10 metros de profundidade na água do mar somada à Pressão Atmosférica na qual a superfície do mar está submetida.

Gabarito: “B”


Um trem de ondas periódicas é produzido pela oscilação de um barco que está no centro de um lago profundo. O barco leva cerca de 1,5 segundo para ir de um lado a outro durante a


22 25


oscilação. Um dos tripulantes a bordo percebe que uma das cristas se afastou cerca de 10 metros em 3 segundos. O Comprimento de Onda associado a este trem de ondas vale

(A) 1,5 m

(B) 2 m

(C) 5 m

(D) 10 m

(E) 20 m

Comentários

Para calcular o Comprimento de Onda, podemos aplicar a equação abaixo:

𝑉 =𝜆

𝑇= 𝜆 ⋅ 𝑓

O Período de oscilação é o tempo de uma oscilação completa. Como o barco leva 1,5 segundo para oscilar de um lado a outro, o Período vale 3 segundos, que é o tempo para o barco ir e voltar para um mesmo lado.

A Velocidade de propagação ode ser obtida pela definição que segue:

𝑉 =𝑑

𝑡

Ao ter se afastado 10 metros em 3 segundos, a velocidade de propagação fica:

𝑉 =10

3 𝑚/𝑠

Assim, o Comprimento de onda fica:

𝜆 = 𝑉 ⋅ 𝑇 =10

3⋅ 3 = 10 𝑚

Gabarito: “D”


Um esqueitista passa pela base de uma pista do tipo half pipe com velocidade de 36km/h, como apresentado na figura abaixo. A altura que o atleta pode atingir acima da borda da pista vale

(Desconsidere trabalhos não conservativos e assuma g=10m/s2)

(A) 5m

(B) 2m

(C) 3m

(D) 1m

(E) 1,8m

Comentários

36km/h 2m


23 25


Considerar que o sistema é conservativo resulta que a Energia Mecânica total do sistema se conserva. Assim, podemos escrever:

𝐸 𝑀𝑒𝑐𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝐼𝑛í𝑐𝑖𝑜

= 𝐸 𝑀𝑒𝑐𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙

𝐸𝑐𝑖𝑛 = 𝐸𝑝𝑔

𝑚 ⋅ 𝑣2

2= 𝑚 ⋅ 𝑔 ⋅ ℎ

Dados: v=36km/h=10m/s g=10m/s²

ℎ =𝑣2

2 ⋅ 𝑔=

102

2 ⋅ 10= 5 𝑚

Como a borda da pista tem 2 metros de altura, o atleta pode atingir 3 metros acima dela.

Gabarito: “C”


O gráfico abaixo indica a Intensidade de radiação no interior de um alimento que está no num forno de micro-ondas sendo incidido por ondas eletromagnéticas de 2,45GHz.

A partir das informações contidas no gráfico, pode-se afirmar que

(A) o alcance da radiação de micro-ondas é ilimitado, aquecendo os núcleos dos átomos que compõem os alimentos.

(B) as micro-ondas podem aquecer qualquer objeto no interior do forno.

(C) os alimentos aquecem homogeneamente, pois a radiação espalhada se distribui por todo alimento.

(D) os alimentos aquecem de dentro para fora, pois, a radiação primeiro no centro dos alimentos.

(E) os alimentos aquecem de fora para dentro, pois a radiação de micro-ondas somente penetra poucos centímetros neles.

Alcance (cm)

Inte

nsi

dad

e d

e R

adia

ção

1 2 3 0


24 25


Comentários

A radiação de micro-ondas somente penetra poucos centímetros nos alimentos, aquecendo-os de fora para dentro.

Gabarito: “E”


Um carro do Corpo de Bombeiros está em repouso para combater o fogo que ataca um prédio residencial com a sirene ligada, emitindo um sinal sonoro contínuo. Um motociclista passa pela mesma rua e percebe que o som sofre, ao se aproximar, um aumento de intensidade e, ao se afastar, uma redução de intensidade, ao mesmo tempo que percebe uma redução da altura no sinal. Esta mudança na altura do sinal sonoro ocorreu devido ao

(A) movimento relativo da fonte e receptor, chamado de Efeito Doppler.

(B) movimento relativo do som e o receptor, chamado de Efeito Kepler.

(C) movimento das ondas sonoras pelo ar, chamado de Efeito Euler.

(D) ao fato de o som ser mais forte próximo à fonte.

(E) fato de o ar causar um amortecimento nas ondas sonoras, reduzindo sua intensidade.

Comentários

O aumento, ao se aproximar, e redução, ao se afastar, da Intensidade sonora ocorreu porque o ar amortece as ondas sonoras, atenuando e reduzindo sua Amplitude. A Intensidade sonora é sempre mais intensa mais próximo à fonte emissora.

Entretanto, a redução da altura do sinal se deve ao Efeito Doppler, onde a Frequência do sinal sonoro é maior que o emitido pela fonte ao se aproximar e, consequentemente menor ao se afastar do receptor.

Neste caso, a fonte estava parada e o receptor que se moveu em relação a ela, percebendo sons de mais altos (com maiores frequências) ao se aproximar e, após passar pelo carro dos bombeiros, percebendo uma redução nas frequências da sirene.

Gabarito: “A”


25 25


CONSIDERAÇÕES FINAIS

Faaaaala, guerreira!

Faaaaala, guerreiro!

Você acabou de finalizar o Segundo Simulado ENEM de 2020!

Lembre-se que, além desse material, você tem disponíveis todos os outros recursos oferecidos pela Estratégia Vestibulares, como as Videoaulas, os Livros Digitais em PDF, o Fórum de Dúvidas, os Resumos Estratégicos, os Mapas Mentais, os conteúdos de Reta Final, além das Aulas ao Vivo e Webinários. Tudo isso para proporcionar a melhor preparação para a aprovação imediata!

Não esqueça que estarei sempre à disposição, principalmente via redes sociais, para trilhar com você o caminho até a aprovação!

Prepara o café e o chocolate e até a próxima!

Super abraço do

Prof. Henrique Goulart.

@profhenriquegoulart

/profhenriquegoulart

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