Slide 1 - Professor José Luiz

Prof. José Luiz
2015
O QUE CAI NO ENEM?
A CINEMÁTICA NO ENEM
Para resolver as questões de cinemática no Enem, o estudante
precisa adquirir algumas habilidades que podem ser provenientes do
estudo de outras disciplinas, por exemplo:
• Interpretação de texto - para compreender o enunciado e saber
retirar das questões os dados necessários para a resolução do
problema;
• Cálculos - que vão desde os mais simples, como soma, subtração,
divisão e multiplicação, até alguns mais complexos, como operações
com frações, regras de três, potenciação, funções etc.;
• Leitura de gráficos - podem oferecer todos os dados necessários
•
para resolver uma questão.
Conhecimentos específicos - também é necessário que o aluno tenha
da disciplina. Por isso, veja um resumo das principais definições e
conteúdos de cinemática.
• Tempo, espaço, velocidade e aceleração
Ter conhecimento das equações específicas do Movimento uniforme
(MU) e do Movimento Uniformemente Variado (MUV).
1 - Uma empresa de transportes precisa efetuar a entrega de uma encomenda o
mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a
empresa até o local da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de
distâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro
trecho, a velocidade máxima permitida é de 80 km/h e a distância a ser percorrida é
de 80 km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade máxima
permitida é 120 km/h.
Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o veículo da
empresa ande continuamente na velocidade máxima permitida, qual será o tempo
necessário, em horas, para a realização da entrega?
a) 0,7
b) 1,4
c) 1,5
d) 2,0
e) 3,0
1 - HABILIDADES E COMPETÊNCIAS
• H2 – Associar a solução de problemas de
comunicação, transporte, saúde ou outro, com o
correspondente desenvolvimento científico e
tecnológico.
• H10 - Identificar relações entre grandezas e unidades
de medida.
• H12 - Resolver situação-problema que envolva
medidas de grandezas.
Resolução
Como o trajeto é dividido em dois trechos, a análise deve ser feita separadamente:
Finalizando a questão
Conhecendo o tempo em cada um dos trechos, basta somá-los para obter o
tempo total gasto durante o trajeto:
t = 1 + 0,5
t = 1,5h
Resposta: Alternativa “c”
2. Dois móveis executam movimentos em trajetórias iguais, porém um deles
acelera uniformemente, enquanto o outro que está à frente realiza um
movimento uniforme. Os modelos de equação para esses movimentos
estudados na cinemática são, respectivamente, x = x0 + v0.t + at2 e x = x0 + v.t
Sendo:
s0 = posição inicial
v0 = velocidade inicial
v = velocidade constante
a = aceleração do movimento
As funções horárias para as posições dos móveis citados são, respectivamente,
xA = -2 + 2t + 4t2 e xB = 2 + 4t, sendo x dado em quilômetros e t em horas.
Em que instante, a partir de suas posições iniciais, a velocidade relativa dos
móveis será nula?
a. Em meia hora.
b. Aos 15 minutos.
c. Uma hora e meia depois.
d. Aos 45 minutos.
e. Duas horas depois.
2 - HABILIDADES E COMPETÊNCIAS
• H10 - Identificar relações entre grandezas e unidades
de medida.
• H12 - Resolver situação-problema que envolva
medidas de grandezas.
• H17 – Relacionar informações apresentadas em
diferentes formas de linguagem e representação
usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas,
como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
matemáticas ou linguagem simbólica.
RESOLUÇÃO -
B
Em Física, a dinâmica é a área responsável pelo
estudo das causas do movimento dos corpos e dos
seus efeitos.
QUATRO DICAS PARA O SUCESSO NO EXAME
1 - Estudar principalmente os tipos de força e as Leis de Newton, que são os
princípios fundamentais dessa área do conhecimento.
2 – A dinâmica estuda o movimento dos corpos e as suas causas, portanto, o
estudante também deve saber descrever e interpretar os tipos de movimento. Sendo
assim, deve estudar a Cinemática, que é a área responsável pela análise dos
movimentos sem conhecer as suas causas.
3 – Como as questões exigem bastante conhecimento matemático tanto para
realizar cálculos como para fazer e analisar gráficos, é importante saber
relacionar grandezas por meio de gráficos e saiba utilizá-los para realizar
cálculos matemáticos.
4 - o aluno deve ter capacidade de analisar fenômenos que ocorrem no seu dia a dia
sob o ponto de vista da Física. Isso só é possível com muita leitura, e essa é a nossa
quarta dica: o aluno deve ter muita curiosidade, pesquisar temas diversos e estar por
dentro de assuntos da atualidade.
3. Em um dia sem vento, ao saltar
de um avião, um paraquedista cai
verticalmente
até
atingir
a
velocidade limite. No instante em
que o paraquedas é aberto
(instante TA), ocorre a diminuição
de sua velocidade de queda.
Algum tempo após a abertura do
paraquedas, ele passa a ter
velocidade de queda constante,
que possibilita sua aterrissagem
em segurança. Que gráfico
representa a força resultante sobre
o paraquedista, durante o seu
movimento de queda?
3 - HABILIDADES E COMPETÊNCIAS
• H17 – Relacionar informações apresentadas em
diferentes formas de linguagem e representação
usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas,
como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
matemáticas ou linguagem simbólica.
• H20 – Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos
de partículas, substâncias, objetos ou corpos
celestes.
Resolução
Quando o paraquedista inicia a queda, ele está sujeito apenas à
força peso. Durante a queda, sua velocidade vai aumentando e
surge uma força de resistência do ar que aumenta conforme a
velocidade eleva-se. Como essa força é contrária à força peso,
ela causa uma redução na força resultante, que continua até
atingir a máxima velocidade possível, e as duas forças igualamse.
Ao abrir o paraquedas, ocorre um aumento considerável na
resistência do ar, de tal forma que o peso é superado e a
resultante assume valor negativo e vai diminuindo gradativamente
no decorrer do tempo.
O gráfico que demonstra esse comportamento é o da alternativa
B.
Abordagem da energia mecânica no
Enem
Para se sair bem nas questões sobre energia
mecânica no Enem, você deve lembrar-se dos
conceitos de energia cinética e potencial, além
do princípio da conservação de energia.
A Energia mecânica é um dos mais
importantes temas da Física e é muito comum
nas provas de Ciências da Natureza e suas
Tecnologias do Enem.
As questões sobre energia mecânica no Enem podem abordar os seguintes
conteúdos:
• Relação entre trabalho e energia,
• Os conceitos de energia potencial e de energia cinética
• Conservação de energia mecânica e as formas de dissipação de energia.
4. Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com
vara. As etapas de um dos saltos de um atleta são representadas
na figura ao lado:
Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito),
para que o salto atinja a maior altura possível, ou seja, o máximo
de energia seja conservado, é necessário que
a) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente
convertida em energia potencial elástica representada na
etapa
IV
.
b) a energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente
convertida em energia potencial gravitacional, representada na
etapa IV
.
c) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente
convertida em energia potencial gravitacional, representada
na etapa III
.
d) a energia potencial gravitacional, representada na etapa II, seja
totalmente convertida em energia potencial elástica, representada
na etapa IV
.
e) a energia potencial gravitacional, representada na etapa I,
seja totalmente convertida em energia potencial elástica,
representada na etapa III.
4 - HABILIDADES E COMPETÊNCIAS
• H3 – Confrontar interpretações científicas com interpretações
baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em
diferentes culturas.
• H17 – Relacionar informações apresentadas em diferentes
formas de linguagem e representação usadas nas ciências
físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos,
tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.
• H23 – Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação
de energia em ambientes específicos, considerando
implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas.
Resolução
A questão envolve a transformação de energia cinética em energia potencial.
Observando as figuras, façamos uma análise de cada parte:
Etapa I: a energia cinética é máxima, pois o atleta está em movimento e não
possui nenhuma outra forma de energia mecânica.
Etapa II: o atleta já se elevou a uma determinada altura, então, parte de sua
energia cinética já foi transformada em energia potencial gravitacional. Nesse
ponto, ele possui as duas formas de energia.
Etapa III: o atleta atinge sua altura máxima, portanto, esse é o ponto de maior
energia potencial gravitacional. É nessa etapa também que ele não possui
nenhuma energia cinética, já que ele cessa seu movimento por um pequeno
intervalo de tempo para depois cair. Isso significa que toda energia cinética foi
convertida em energia potencial gravitacional.
Etapa IV: o atleta está em repouso e no chão, sendo assim, ele não possui
nenhum tipo de energia mecânica.
Analisando cada etapa, podemos concluir que a alternativa que descreve
corretamente as transformações de energia é a letra C.
“A maravilhosa disposição e
harmonia do universo só pode ter
tido origem segundo o plano de um
Ser que tudo sabe e tudo pode.
Isso fica sendo a minha última e
mais elevada descoberta.”
SIR ISAAC NEWTON
BOM EXAME!