TD DE F_SICA-ENEM - ADRIANO OLIVEIRA 30.08popular!

Fundação Universidade Estadual do Ceará - FUNECE
Curso Pré-Vestibular - UECEVest
Fones: 3101.9658 / E-mail: [email protected]
Av. Dr. Silas Munguba, 1700 – Campus do Itaperi – 60740-903
Fortaleza – Ceará
TD DE FÍSICA – ENEM
PROF. ADRIANO OLIVEIRA/DATA: 30/08/2014
1. Uma ave marinha costuma mergulhar de uma altura de 20 m para buscar alimento no mar.
Suponha que um desses mergulhos tenha sido feito em sentido vertical, a partir do repouso e
exclusivamente sob ação da força da gravidade.
Desprezando-se as forças de atrito e de resistência do ar, a ave chegará à superfície do mar a
uma velocidade, em m/s, aproximadamente igual a:
a) 20
b) 40
c) 60
d) 80
2. Considere um edifício em construção, constituído pelo andar térreo e mais dez andares. Um
servente de pedreiro deixou cair um martelo cuja massa é 0,5 kg a partir de uma altura do piso do
décimo andar. Suponha que cada andar tem uma altura de 2,5 m e que o martelo caiu verticalmente em
2
queda livre partindo do repouso. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s e o martelo como
uma partícula. Despreze a resistência do ar, a ação do vento e a espessura de cada piso.
Levando em conta as informações dadas, analise as seguintes afirmativas:
1. A velocidade do martelo ao passar pelo teto do 1° andar era 20 m/s.
2. A energia cinética do martelo ao passar pelo piso do 5° andar era maior que 100 J.
3. Se a massa do martelo fosse o dobro, o tempo de queda até o chão diminuiria pela metade.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
3. O gráfico abaixo representa a variação da velocidade de um móvel em função do tempo.
Se o deslocamento efetuado pelo móvel nos 10 s do movimento e igual a 40 m, então a
velocidade inicial v 0 e igual a
a) 4 m/s.
b) 5 m/s.
c) 6 m/s.
d) 7 m/s.
4. Um bloco se movimenta retilineamente, do ponto A até o ponto C, conforme figura abaixo.
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Sua velocidade v em função do tempo t, ao longo da trajetória, é descrita pelo diagrama v x t
mostrado abaixo.
Considerando que o bloco passa pelos pontos A e B nos instantes 0 e t1, respectivamente, e
para no ponto C no instante t 2 , a razão entre as distâncias percorridas pelo bloco nos trechos
BC e AB, vale
t  t1
a) 2
t1
b)
 t2  t1 2
t 22
t t
c) 2 1
2  t1
t  t1
d) 2
2  t2
5. Uma carga elétrica q > 0 de massa m penetra em uma região entre duas grandes placas
planas, paralelas e horizontais, eletrizadas com cargas de sinais opostos. Nessa região, a
carga percorre a trajetória representada na figura, sujeita apenas ao campo elétrico uniforme E
, representado por suas linhas de campo, e ao campo gravitacional terrestre g .
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É correto afirmar que, enquanto se move na região indicada entre as placas, a carga fica
sujeita a uma força resultante de módulo
a) q  E  m  g.
b) q  E  g .
c) q  E  m  g.
d) m  q  E  g.
e) m  E  g.
6. A presença de íons na atmosfera é responsável pela existência de um campo elétrico
dirigido e apontado para a Terra. Próximo ao solo, longe de concentrações urbanas, num dia
claro e limpo, o campo elétrico é uniforme e perpendicular ao solo horizontal e sua intensidade
é de 120 V/m. A figura mostra as linhas de campo e dois pontos dessa região, M e N.
O ponto M está a 1,20 m do solo, e N está no solo. A diferença de potencial entre os pontos M
e N é:
a) 100 V.
b) 120 V.
c) 125 V.
d) 134 V.
e) 144 V.
7. Um elétron é colocado em repouso entre duas placas paralelas carregadas com cargas
iguais e de sinais contrários. Considerando desprezível o peso do elétron, pode-se afirmar que
este:
a) Move-se na direção do vetor campo elétrico, mas em sentido oposto do vetor campo elétrico.
b) Move-se na direção e sentido do vetor campo elétrico.
c) Fica oscilando aleatoriamente entre as placas.
d) Move-se descrevendo uma parábola.
e) Fica em repouso.
8. Sete bilhões de habitantes, aproximadamente, é a população da Terra hoje. Assim
considere a Terra uma esfera carregada positivamente, em que cada habitante seja
equivalente a uma carga de 1 u.c.e.(unidade de carga elétrica), estando esta distribuída
uniformemente. Desse modo a densidade superficial de carga, em ordem de grandeza, em
2
u.c.e./m , será
Considere:
6
Raio da Terra = 6 x 10 m e π = 3.
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-23
a) 10
5
b) 10
2
c) 10
-5
d) 10
23
e) 10
9. Enquanto fazia a limpeza em seu local de trabalho, uma faxineira se surpreendeu com o
seguinte fenômeno: depois de limpar um objeto de vidro, esfregando-o vigorosamente com um
pedaço de pano de lã, percebeu que o vidro atraiu para si pequenos pedaços de papel que
estavam espalhados sobre a mesa.
O motivo da surpresa da faxineira consiste no fato de que
a) quando atritou o vidro e a lã, ela retirou prótons do vidro tornando-o negativamente
eletrizado, possibilitando que atraísse os pedaços de papel.
b) o atrito entre o vidro e a lã aqueceu o vidro e o calor produzido foi o responsável pela
atração dos pedaços de papel.
c) ao esfregar a lã no vidro, a faxineira criou um campo magnético ao redor do vidro
semelhante ao existente ao redor de um ímã.
d) ao esfregar a lã e o vidro, a faxineira tornou-os eletricamente neutros, impedindo que o vidro
repelisse os pedaços de papel.
e) o atrito entre o vidro e a lã fez um dos dois perder elétrons e o outro ganhar, eletrizando os
dois, o que permitiu que o vidro atraísse os pedaços de papel.
10. Em uma festa infantil, o mágico resolve fazer uma demonstração que desperta a
curiosidade das crianças ali presentes. Enche uma bexiga com ar, fecha-a, e, a seguir, após
esfregá-la vigorosamente nos cabelos de uma das crianças, encosta o balão em uma parede
lisa e perfeitamente vertical. Ao retirar a mão, a bexiga permanece fixada à parede. Qual foi a
“mágica”?
a) O ar da bexiga interage com a parede, permitindo o repouso da bexiga.
b) Ao ser atritada, a bexiga fica eletrizada e induz a distribuição das cargas da parede, o que
permite a atração.
c) O atrito estático existente entre a bexiga e a parede é suficiente para segurá-la, em repouso,
na parede.
d) A bexiga fica eletrizada, gerando uma corrente elétrica que a segura à parede.
e) Por ser bom condutor de eletricidade, o ar no interior da bexiga absorve energia elétrica da
parede, permitindo a atração.
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Gabarito:
Resposta da questão 1:
[A]
Usando a equação de Torricelli com a = g = 10 m/s e ΔS  h  20m.
2
v 2  v 02  2g h  v 2  0  2  10  20  400 
v  20 m/s.
Resposta da questão 2:
[A]
2
Dados: m = 0,5 kg; h = 2,5 m; g = 10 m/s .
[1] Correta. Do piso do 10º andar até o teto do 1º andar há oito andares. Assim, aplicando
Torricelli:
v 2  v 02  2 g H
 v 2  2 10  8  2,5   v 2  400 
v  20 m/s.
[2] Incorreta. Do piso do 10º andar até o piso do 5º andar há cinco andares. Assim, aplicando a
conservação da Energia Mecânica:
f
i
EMec
 EMec

Ecin  m g ( 5 h )  0,5 10  5  2,5 

Ecin  62,5 J.
[3] Incorreta. O tempo de queda livre independe da massa.
Resposta da questão 3:
[B]
A área do trapézio entre a linha do gráfico e o eixo dos tempos é numericamente igual ao
deslocamento efetuado.
10  6
80
40 
v0  v0 

v0  5 m/s.
2
16
Resposta da questão 4:
[C]
O enunciado nos pede a relação entre os deslocamentos BC e AB, ou seja:
SBC
 ?.
SAB
Lembrando que o valor da área da figura de um gráfico Vxt é igual à intensidade do
deslocamento do corpo, teremos:
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Área 1 = SAB , que ocorreu entre 0 e t1.
Área 1 = SAB  b.h  (t1  0).(V0  0)  t1.V0
Área 2 = SBC , que ocorreu entre t1e t2.
Área 2 = SBC 
SBC

SAB
b.h (t 2  t1).(V0  0) (t 2  t1).V0


2
2
2
(t 2  t1).V0
(t  t ).V
t t
1
2
 2 1 0.
 2 1
t1.V0
2
t1.V0
2.t1
Resposta da questão 5:
[C]
Na partícula agem a força peso e a força elétrica, como mostrado na figura.
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Se ela desvia para cima, a intensidade da força elétrica é maior que a intensidade do peso.
Então, a resultante das forças é:
FR  FE  P  FR  q E  m g.
Resposta da questão 6:
[E]
Resolução
U = E.d
U = 120.1,2 = 144 V
Resposta da questão 7:
[A]
Resolução
Como o elétron possui carga negativa a força que atua sobre ele tem sentido oposto ao do
vetor campo elétrico.
Resposta da questão 8:
[D]
σ
Q 
S
nQ
4πR
2

7x109 x1

4x3x 6x106

2

7x109
14
 1,62x105 uce/m2  105
4,32x10
Resposta da questão 9:
[E]
Na eletrização por atrito ocorre transferência de elétrons de um corpo para o outro, ficando
ambos eletrizados com cargas de sinais opostos.
Resposta da questão 10:
[B]
A bexiga é de material isolante. O excesso de cargas fica retido na região atritada. Esse
excesso de cargas induz cargas de sinais opostos na superfície da parede, acarretando a
atração.