Enem 2012

Olá pessoal. O Enem está prestes a acontecer e por isso estamos mais uma vez publicando exercícios especialmente preparados para ajudá-lo a enfrentar esse desafio e obter bons resultados. Acompanhem as resoluções, refaçam os exercícios e tenham sucesso. É o que desejamos para vocês!

Borges e Nicolau

Quebrando a barreira do som

Exercício 1 
 
O austríaco Felix Baumgartner entrou em queda livre a 38,6 km de altura, batendo o recorde anterior, de 1960, que era de 31,3 km, com roupa especial para protegê-lo da baixa pressão e da temperatura de – 70 °C, atingiu a velocidade de 1.342 km/h, ultrapassando a velocidade do som (1.100 km/h).
(Adaptado de O Estado de São Paulo, 14/10/2012)
 
Faça uma estimativa e responda depois de quanto tempo ele atingiu a velocidade de 1.342 km/h e a que altura aproximada do solo isto ocorreu?
 
a) 4 min e 14 km
b) 80 s e 6,6 km
c) 80 s e 32 km
d) 40 s e 32 km
e) 40 s e 7 km
 
Resolução:

Como o exercício pede para fazermos uma estimativa, vamos considerar a aceleração de queda igual à aceleração da gravidade (a = 10 m/s²).

Resposta: d
 
O Bóson de Higgs

Exercício 2

Cientistas anunciaram a descoberta de uma nova partícula que pode ser a peça que faltava para fechar o Modelo Padrão, o quebra–cabeças de equações elementares da Física que descreve a composição e o funcionamento de toda matéria visível do universo. Há fortes indícios de que ela seja o bóson de Higgs, a partícula elementar que dá massa a todas as outras – a chamada partícula de Deus – cuja existência é prevista teoricamente a mais de 60 anos, mas nunca foi provada experimentalmente.
(Adaptado de O Estado de São Paulo, 5 de julho de 2012)
 
Considere as afirmações:

I) O resultado apresentado é definitivo: foi constatada experimentalmente a existência do bóson de Higgs.
II) O bóson de Higgs é a partícula responsável por dar massa a tudo que existe no Universo.
III) A previsão inicial da existência da partícula é da década de 1980.
IV) A descoberta da nova partícula foi feita no LHC (O Grande Colisor de Hádrons) do CERN (Centro Europeu de Pesquisa Nuclear).
 
Pode-se afirmar que:
 
a) Somente a afirmação I) está correta.
b) Somente as afirmações I) e II) estão corretas.
c) Somente as afirmações I) e III) estão corretas.
d) Somente as afirmações II) e III) estão corretas.
e) Somente as afirmações I) e IV) estão corretas.
 
Resolução:
 
Há fortes indícios de que a partícula seja o bóson de Higgs. Sua existência foi prevista teoricamente a mais de 60 anos. A descoberta da nova partícula foi feita no LHC do CERN. São corretas somente I) e IV).
 
Resposta: e
 
Uma ferramenta importante

Exercício 3

Numa aula, o professor de Física descreve um certo fenômeno, analisa as grandezas que intervém no mesmo, faz pequenos experimentos na própria classe, relaciona o que está estudando com fatos do dia a dia e, sempre que possível, com aplicações tecnológicas. Por fim, sintetiza todo o estudo feito através de uma fórmula e/ou um gráfico. Esta última parte do estudo não tira a beleza da Física, ao contrário a Matemática é uma ferramenta importante na descrição de qualquer fenômeno físico.
Imagine que o professor esteja lecionando o tema: “lançamento vertical de uma partícula  no vácuo nas proximidades da superfície terrestre” e resume suas considerações  apresentando  o gráfico velocidade x tempo.

A partir do gráfico é possível determinar:
 
a) a velocidade em cada instante e o peso da partícula;
b) a quantidade de movimento da partícula em cada instante;
c) a velocidade de lançamento, a altura máxima atingida, a aceleração da gravidade;
d) o instante em que a partícula atinge altura máxima, mas não é possível determinar o sentido em que a trajetória vertical foi orientada.
e) o tipo de movimento concluindo que é uniforme uma vez que o gráfico v x t é uma reta inclinada em relação aos eixos.
 
Resolução:
 
Por meio do gráfico é possível determinar a velocidade de lançamento v₀ (ordenada do ponto que corresponde a t = 0), a altura máxima atingida (numericamente igual à área do triângulo) e a aceleração do movimento (dada pelo coeficiente angular da reta).
O movimento ocorre com aceleração escalar constante, tratando-se de um MUV. Para se conhecer o peso e a quantidade de movimento da partícula em cada instante necessitaríamos da massa, o que o gráfico dado não fornece. A aceleração escalar é negativa significando que  a trajetória foi orientada para cima.
 
Resposta: c

Economizando energia elétrica

Exercício 4

Uma residência utiliza equipamentos elétricos, cuja potência  e tempo de funcionamento por dia, encontram-se especificados na tabela abaixo:

Reduzindo-se o número de lâmpadas para 5, utilizando-se apenas um computador, passando-se a chave do chuveiro para a posição verão, sabendo-se que sempre era usado com a chave na posição inverno, pode-se afirmar que a economia de energia elétrica em um mês (30 dias) é de:
 
a) 196 kWh   b) 162 kWh   c) 144 kWh  d) 96 kWh   e) 48 kWh

Resolução:

E_el = P.Δt 
E_el = {[5.(60/1000).8] + [(250/1000).6] + [(1500/1000).1]}.30 
E_el = 162 kWh

Resposta: b