Questões de Física - ENEM 2022 | Gabarito e resoluções

(ENEM - 2022) Um pai fez um balano utilizando dois segmentos paralelos e iguais da mesma corda para fixar uma tbua a uma barra horizontal. Por segurana, opta por um tipo de corda cuja tenso de ruptura seja 25% superior tenso mxima calculada nas seguintes condies: O ngulo mximo atingido pelo balano em relao vertical igual a 90; Os filhos utilizaro o balano at que tenham uma massa de 24kg. Alm disso, ele aproxima o movimento do balano para o movimento circular uniforme, considera que a acelerao da gravidade e despreza foras dissipativas. Qual a tenso de ruptura da corda escolhida?

(ENEM - 2022) A variao da incidncia de radiao solar sobre a superfcie da Terra resulta em uma variao de temperatura ao longo de um dia denominada amplitude trmica. Edificaes e pavimentaes realizadas nas reas urbanas contribuem para alterar as amplitudes trmicas dessas regies, em comparao com regies que mantm suas caractersticas naturais, com presena de vegetao e gua, j que o calor especfico do concreto inferior ao da gua. Assim, parte da avaliao do impacto ambiental que a presena de concreto proporciona s reas urbanas consiste em considerar a substituio da rea concretada por um mesmo volume de gua e comparar as variaes de temperatura devido absoro da radiao solar nas duas situaes (concretada e alagada). Desprezando os efeitos da evaporao e considerando que toda radiao absorvida, essa avaliao pode ser realizada com os seguintes dados: A razo entre as variaes de temperatura nas reas concretada e alagada mais prxima de

(ENEM - 2022) O manual de uma ducha eltrica informa que seus trs nveis de aquecimento (morno, quente e superquente) apresentam as seguintes variaes de temperatura da gua em funo de sua vazo: Utiliza-se um disjuntor para proteger o circuito dessa ducha contra sobrecargas eltricas em qualquer nivel de aquecimento. Por padro, o disjuntor especificado pela corrente nominal igual ao mltiplo de 5 A imediatamente superior corrente mxima do circuito. Considere que a ducha deve ser ligada em 220 V e que toda a energia dissipada atravs da resistncia do chuveirod e convertida em energia trmica transferida para a gua, que apresenta calor especfico dee densidade de. O disjuntor adequado para a proteo dessa ducha especificado por:

(ENEM - 2022) O eixo de rotao da Terra apresenta uma inclinao em relao ao plano de sua rbita em torno do Sol, interferindo na durao do dia e da noite ao longo do ano. Uma pessoa instala em sua residncia uma placa fotovoltaica, que transforma energia solar em eltrica. Ela monitora a energia total produzida por essa placa em 4 dias do ano, ensolarados e sem nuvens, e lana os resultados no grfico. Prximo a que regio se situa a residncia onde as placas foram instaladas?

(ENEM - 2022) Em 2017, foi inaugurado, no estado da Bahia, o Parque Solar Lapa, composto por duas usinas (Bom Jesus da Lapa e Lapa) e capaz de gerar cerca de 300 GWh de energia por ano. Considere que cada usina apresente potncia igual a 75 MW, com o parque totalizando uma potncia instalada de 150 MW. Considere ainda que a irradincia solar mdia de e que a eficincia dos painis de 20%. Parque Solar Lapa entra em operao. Disponvel em: www.canalbioenergia.com.br. Acesso em: 9 jun. 2022 (adaptado). Nessas condies, a rea total dos painis solares que compem o Parque Solar Lapa mais prxima de:

(ENEM - 2022) O quadro mostra valores de corrente eltrica e seus efeitos sobre o corpo humano. A corrente eltrica que percorrer o corpo de um indivduo depende da tenso aplicada e da resistncia eltrica mdia do corpo humano. Esse ltimo fator est intimamente relacionado com a umidade da pele, que seca apresenta resistncia eltrica da ordem de 500 k, mas, se molhada, pode chegar a apenas 1 k. Apesar de incomum, possvel sofrer um acidente utilizando baterias de 12 V. Considere que um indivduo com a pele molhada sofreu uma parada respiratria ao tocar simultaneamente nos pontos A e B de uma associao de duas dessas baterias. DURAN, J. E. R. Biofsica: fundamentos e aplicaes. So Paulo: Pearson Prentice Hall, 2003 (adaptado). Qual associao de baterias foi responsvel pelo acidente?

(ENEM - 2022) O fsico Hans C. Oersted observou que um fio transportando corrente eltrica produz um campo magntico. A presena do campo magntico foi verificada ao aproximar uma bssola de um fio conduzindo corrente eltrica. A figura ilustra um fio percorrido por uma corrente eltrica i, constante e com sentido para cima. Os pontos A, B e C esto num plano transversal e equidistantes do fio. Em cada ponto foi colocada uma bssola. Considerando apenas o campo magntico por causa da corrente , as respectivas configuraes das bssolas nos pontos A, B e C sero

(ENEM - 2022) Em um dia de calor intenso, dois colegas esto a brincar com a gua da mangueira. Um deles quer saber at que altura o jato de gua alcana, a partir da sada de gua, quando a mangueira est posicionada totalmente na direo vertical. O outro colega prope ento o seguinte experimento: eles posicionarem a sada de gua da mangueira na direo horizontal, a 1 m de altura em relao ao cho, e ento medirem a distncia horizontal entre a mangueira e o local onde a gua atinge o cho. A medida dessa distncia foi de 3 m, e a partir disso eles calcularam o alcance vertical do jato de gua. Considere a acelerao da gravidade de 10 m s-2. O resultado que eles obtiveram foi de

(ENEM - 2022) Tribologia o estudo da interao entre duas superfcies em contato, como desgaste e atrito, sendo de extrema importncia na avaliao de diferentes produtos e de bens de consumo em geral. Para testar a conformidade de uma muleta, realiza-se um ensaio tribolgico, pressionando-a verticalmente contra o piso com uma fora , conforme ilustra a imagem, em que CM representa o centro de massa da muleta. Mantendo-se a fora paralela muleta, varia-se lentamente o ngulo entre a muleta e a vertical, at o mximo ngulo imediatamente anterior ao de escorregamento, denominado ngulo crtico. Esse ngulo tambm pode ser calculado a partir da identificao dos pontos de aplicao, da direo e do sentido das foras peso , normal e de atrito esttico . O esquema que representa corretamente todas as foras que atuam sobre a muleta quando ela atinge o ngulo crtico :

(ENEM - 2022) Uma lanterna funciona com trs pilhas de resistncia interna igual a 0,5 cada, ligadas em srie. Quando posicionadas corretamente, devem acender a lmpada incandescente de especificaes 4,5 W e 4,5 V. Cada pilha na posio correta gera uma f.e.m. (fora eletromotriz) de 1,5 V. Uma pessoa, ao trocar as pilhas da lanterna, comete o equvoco de inverter a posio de uma das pilhas. Considere que as pilhas mantm contato independentemente da posio. Com esse equvoco, qual a intensidade de corrente que passa pela lmpada ao se ligar a lanterna?

(ENEM - 2022) Um Buraco Negro um corpo celeste que possui uma grande quantidade de matria concentrada em uma pequena regio do espao, de modo que sua fora gravitacional to grande que qualquer partcula fica aprisionada em sua superfcie, inclusive a luz. O raio dessa regio caracteriza uma superfcie-limite, chamada de horizonte de eventos, da qual nada consegue escapar. Considere que o Sol foi instantaneamente substitudo por um Buraco Negro com a mesma massa solar, de modo que o seu horizonte de eventos seja de aproximadamente 3,0 km. SCHWARZSCHILD, K. On the Gravitational Field of a Mass Point According to Einsteins Theory. Disponvel em: arxiv.org. Acesso em: 26 maio 2022 (adaptado). Aps a substituio descrita, o que aconteceria aos planetas do Sistema Solar?

(ENEM - 2022) O sinal sonoro oriundo da queda de um grande bloco de gelo de uma geleira detectado por dois dispositivos situados em um barco, sendo que o detector A est imerso em gua e o B, na proa da embarcao. Sabe-se que a velocidade do som na gua de e no ar de . Os grficos indicam, em tempo real, o sinal sonoro detectado pelos dois dispositivos, os quais foram ligados simultaneamente em um instante anterior queda do bloco de gelo. Ao comparar pontos correspondentes desse sinal em cada dispositivo, possvel obter informaes sobre a onda sonora. A distncia L, em metro, entre o barco e a geleira mais prxima de

(ENEM - 2022) Em 2002, um mecnico da cidade mineira de Uberaba (MG) teve uma ideia para economizar o consumo de energia eltrica e iluminar a prpria casa num dia de sol. Para isso, ele utilizou garrafas plsticas PET com gua e cloro, conforme ilustram as figuras. Cada garrafa foi fixada ao telhado de sua casa em um buraco com dimetro igual ao da garrafa, muito maior que o comprimento de onda da luz. Nos ltimos dois anos, sua ideia j alcanou diversas partes do mundo e deve atingir a marca de 1 milho de casas utilizando a luz engarrafada. Que fenmeno ptico explica o funcionamento da luz engarrafada?

(ENEM - 2022) Afim de classificar as melhores rotas em um aplicativo de trnsito, um pesquisador prope um modelo com base em circuitos eltricos. Nesse modelo, a corrente representa o nmero de carros que passam por um ponto da pista no intervalo de 1 s. A diferena de potencial (d.d.p.) corresponde quantidade de energia por carro necessria para o deslocamento de 1 m. De forma anloga lei de Ohm, cada via classificada pela sua resistncia, sendo a de maior resistncia a mais congestionada. O aplicativo mostra as rotas em ordem crescente, ou seja, da rota de menor para a de maior resistncia. Como teste para o sistema, so utilizadas trs possveis vias para uma viagem de A at B, com os valores de d.d.p. e corrente conforme a tabela. Nesse teste, a ordenao das rotas indicadas pelo aplicativo ser:

(ENEM - 2022) Em um autdromo, os carros podem derrapar em uma curva e bater na parede de proteo. Para diminuir o impacto de uma batida, pode-se colocar na parede uma barreira de pneus, isso faz com que a coliso seja mais demorada e o carro retorne com velocidade reduzida. Outra opo colocar uma barreira de blocos de um material que se deforma, tornando-a to demorada quanto a coliso com os pneus, mas que no permite a volta do carro aps a coliso. Comparando as duas situaes, como ficam a fora mdia exercida sobre o carro e a energia mecnica dissipada?