ENEM 2020 | 1ª Aplicação — Questões de Física comentadas — Método TEF
2º dia · Caderno 5 Amarelo · Ciências da Natureza · 18 questões de Física: Q92, Q94, Q96, Q99, Q101, Q106, Q108, Q109, Q112, Q113, Q118, Q122, Q125, Q130, Q131, Q133, Q134 e Q135.
Q92
Termologia — Mudanças de Estado — Ebulição
As panelas de pressão reduzem o tempo de cozimento dos alimentos por elevar a temperatura de ebulição da água. Os usuários conhecedores do utensílio normalmente abaixam a intensidade do fogo em panelas de pressão após estas iniciarem a saída dos vapores.
Ao abaixar o fogo, reduz-se a chama, pois assim evita-se o(a):
A)aumento da pressão interna e os riscos de explosão.
B)dilatação da panela e a desconexão com sua tampa.
C)perda da qualidade nutritiva do alimento.
D)deformação da borracha de vedação.
E)consumo de gás desnecessário.
Gabarito — ENEM 2020 — 1ª Aplicação — Caderno 5 Amarelo
E
Resolução
Quando a panela começa a liberar vapor pela válvula, ela já atingiu o regime de pressão para o qual foi projetada. Nessa situação, a temperatura de ebulição da água já está elevada.
Fornecer muito mais energia não traz ganho relevante para o cozimento: a válvula deixa escapar vapor e mantém aproximadamente a pressão de funcionamento.
Assim, diminuir a chama evita principalmente gasto desnecessário de gás.
Alternativa E.
Q94
Ondas — Acústica — Interferência
Fones de ouvido com tecnologia de Cancelamento de Ruído (CR), além de transmitirem música, reduzem ruídos persistentes do ambiente, como o som de turbinas de avião e aspiradores.
A tecnologia redutora de ruído CR utilizada na produção desses fones baseia-se em qual fenômeno ondulatório?
A)Absorção.
B)Interferência.
C)Polarização.
D)Reflexão.
E)Difração.
Gabarito — ENEM 2020 — 1ª Aplicação — Caderno 5 Amarelo
B
Resolução
O sistema capta o ruído externo e gera outro som com mesma frequência e amplitude semelhante, mas com fase oposta.
Na superposição das ondas, cristas de uma coincidem com vales da outra, reduzindo a amplitude resultante.
Esse fenômeno é a interferência destrutiva.
Alternativa B.
Q96
Eletricidade — Eletrodinâmica — Divisor de Tensão
Uma fonte de tensão contínua opera em $12\text{ V}$. Para alimentar equipamentos de tensões menores, quatro resistores de $100\ \Omega$ são associados em série, formando um divisor de tensão com pontos A, B, C, D e E.
Um equipamento opera em $9{,}0\text{ V}$ e possui resistência interna de $10\text{ k}\Omega$.
Entre quais pontos do divisor ele deve ser ligado e qual será a intensidade da corrente nele estabelecida?
A)Entre A e C; $30\text{ mA}$.
B)Entre B e E; $30\text{ mA}$.
C)Entre A e D; $1{,}2\text{ mA}$.
D)Entre B e E; $0{,}9\text{ mA}$.
E)Entre A e E; $0{,}9\text{ mA}$.
Gabarito — ENEM 2020 — 1ª Aplicação — Caderno 5 Amarelo
D
Resolução
Os quatro resistores são iguais e estão submetidos a $12\text{ V}$. Logo, cada trecho corresponde a uma queda de
$\dfrac{12}{4}=3\text{ V}$.
Para obter $9\text{ V}$, são necessários três trechos consecutivos: entre B e E.
Embora a energia nuclear possa ser utilizada para fins pacíficos, armas de destruição em massa também podem empregar processos nucleares. Uma preocupação associada à bomba atômica é a poeira radioativa deixada após sua detonação.
Qual é o processo envolvido na detonação dessa bomba?
A)Fissão nuclear do urânio, provocada por nêutrons.
B)Fusão nuclear do hidrogênio, provocada por prótons.
C)Desintegração nuclear do plutônio, provocada por elétrons.
D)Associação em cadeia de chumbo, provocada por pósitrons.
E)Decaimento radioativo do carbono, provocado por partículas beta.
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A
Resolução
Em uma bomba de fissão, núcleos pesados como o urânio absorvem nêutrons e se partem em núcleos menores, liberando energia e novos nêutrons.
Esses nêutrons podem provocar novas fissões, caracterizando uma reação em cadeia.
Alternativa A.
Q101
Termologia — Calorimetria — Calor Sensível
Um aquário de $50\text{ L}$ utiliza um sistema de aquecimento de $50\text{ W}$, otimizado para suprir sua taxa de resfriamento. Considere essa taxa praticamente constante. Para a água, use calor específico $4{,}0\text{ kJ/(kg K)}$ e densidade $1\text{ kg/L}$.
Se o sistema de aquecimento for desligado por $1\text{ h}$, qual o valor mais próximo para a redução da temperatura da água?
A)$4{,}0^\circ\text{C}$.
B)$3{,}6^\circ\text{C}$.
C)$0{,}9^\circ\text{C}$.
D)$0{,}6^\circ\text{C}$.
E)$0{,}3^\circ\text{C}$.
Gabarito — ENEM 2020 — 1ª Aplicação — Caderno 5 Amarelo
Uma bateria automotiva de carga nominal $60\text{ Ah}$ descarrega após cinco dias sem uso. Suspeitando de uma corrente de fuga, mede-se a corrente com um amperímetro digital.
Qual dos esquemas indica a maneira correta de ligar o amperímetro e a leitura realizada?
A)Esquema A.
B)Esquema B.
C)Esquema C.
D)Esquema D.
E)Esquema E.
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B
Resolução
Cinco dias correspondem a $5\cdot24=120\text{ h}$.
A corrente média responsável por retirar $60\text{ Ah}$ nesse intervalo é
Para medir corrente, o amperímetro deve ficar em série com o circuito. O esquema que mostra ligação em série e leitura de $0{,}5\text{ A}$ é o B.
Alternativa B.
Q108
Mecânica — Cinemática — Lançamento Horizontal
Uma bolinha é lançada horizontalmente com velocidade $V_0$ sobre a superfície de uma mesa e cai até o chão.
Qual figura melhor representa sua trajetória?
A)Figura A.
B)Figura B.
C)Figura C.
D)Figura D.
E)Figura E.
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D
Resolução
Na horizontal, sem resistência do ar, a velocidade permanece constante. Na vertical, a bolinha parte com velocidade vertical nula e acelera para baixo devido à gravidade.
A combinação desses movimentos produz uma trajetória parabólica, com tangente horizontal no instante em que a esfera deixa a mesa.
Essa é a trajetória mostrada em D.
Alternativa D.
Q109
Ondas — Acústica — Tubos Sonoros
Uma cavidade no solo deve ter profundidade de $30\text{ m}$. Um oscilador de áudio mede ressonâncias como em um tubo sonoro fechado. A menor frequência de ressonância medida foi $135\text{ Hz}$. Considere a velocidade do som na cavidade igual a $360\text{ m/s}$.
Se a profundidade estiver de acordo com o projeto, qual será a próxima frequência de ressonância medida?
A)$137\text{ Hz}$.
B)$138\text{ Hz}$.
C)$141\text{ Hz}$.
D)$144\text{ Hz}$.
E)$159\text{ Hz}$.
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C
Resolução
Em um tubo fechado, frequências de ressonância sucessivas estão separadas por
Durante uma tempestade com raios, um bom abrigo é o interior de um automóvel, desde que ele não seja conversível.
Qual o motivo físico da proteção fornecida pelos automóveis?
A)Isolamento elétrico dos pneus.
B)Efeito de para-raios da antena.
C)Blindagem pela carcaça metálica.
D)Escoamento da água pela lataria.
E)Aterramento pelo fio terra da bateria.
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C
Resolução
A carcaça metálica é condutora. Em uma descarga elétrica, as cargas tendem a se distribuir pela superfície externa da carroceria.
O interior fica protegido pela chamada blindagem eletrostática, associada ao efeito de gaiola de Faraday.
Alternativa C.
Q113
Mecânica — Hidrostática — Densidade
Quatro moedas A, B, C e D, de massas $26\text{ g}$, $27\text{ g}$, $10\text{ g}$ e $36\text{ g}$, são testadas para verificar se são de cobre, cuja densidade é próxima de $9\text{ g/cm}^3$. Elas são inseridas sequencialmente em uma proveta inicialmente com $5\text{ mL}$ de água.
Com base nos dados obtidos, o investidor adquiriu as moedas:
A)A e B.
B)A e C.
C)B e C.
D)B e D.
E)C e D.
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D
Resolução
Os volumes são obtidos pelas diferenças sucessivas:
As moedas B e D têm densidade compatível com cobre.
Alternativa D.
Q118
Mecânica — Hidrostática — Flutuação
Um método de exame parasitológico utiliza uma solução de densidade $1{,}15\text{ g/mL}$. Ovos que flutuam na superfície são detectados.
Parasito
Densidade $(\text{g/mL})$
Ancylostoma
1,06
Ascaris lumbricoides
1,11
Ascaris suum
1,13
Schistosoma mansoni
1,18
Taenia saginata
1,30
Ovos de quais parasitos podem ser detectados por esse método?
A)A. lumbricoides, A. suum e S. mansoni.
B)S. mansoni, T. saginata e Ancylostoma.
C)Ancylostoma, A. lumbricoides e A. suum.
D)T. saginata, S. mansoni e A. lumbricoides.
E)A. lumbricoides, A. suum e T. saginata.
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C
Resolução
Para flutuar, o ovo deve apresentar densidade menor que a da solução.
São menores que $1{,}15\text{ g/mL}$: $1{,}06$, $1{,}11$ e $1{,}13$.
Portanto: Ancylostoma, A. lumbricoides e A. suum.
Alternativa C.
Q122
Mecânica — Cinemática — Movimento Uniformemente Variado
Quatro semáforos O, A, B e C estão separados por $500\text{ m}$. Um veículo parte do repouso em O com aceleração constante de $1\text{ m/s}^2$ até atingir $72\text{ km/h}$ e então segue com velocidade constante.
Os semáforos A, B e C devem ficar verdes quando o veículo estiver a $100\text{ m}$ de cruzá-los.
Aproximadamente quanto tempo depois da abertura de O os semáforos A, B e C devem abrir, respectivamente?
A)$20\text{ s}$, $45\text{ s}$ e $70\text{ s}$.
B)$25\text{ s}$, $50\text{ s}$ e $75\text{ s}$.
C)$28\text{ s}$, $42\text{ s}$ e $53\text{ s}$.
D)$30\text{ s}$, $55\text{ s}$ e $80\text{ s}$.
E)$35\text{ s}$, $60\text{ s}$ e $85\text{ s}$.
Gabarito — ENEM 2020 — 1ª Aplicação — Caderno 5 Amarelo
D
Resolução
$72\text{ km/h}=20\text{ m/s}$.
Na fase acelerada, $v=at$, então $20=1\cdot t$ e $t=20\text{ s}$.
A distância percorrida nessa fase é $\Delta s=\dfrac{(0+20)}{2}\cdot20=200\text{ m}$.
Os pontos de acionamento estão em $400$, $900$ e $1400\text{ m}$ a partir de O. Depois dos primeiros $200\text{ m}$, faltam $200$, $700$ e $1200\text{ m}$, percorridos a $20\text{ m/s}$.
Os tempos adicionais são $10$, $35$ e $60\text{ s}$.
Tempos totais: $30$, $55$ e $80\text{ s}$.
Alternativa D.
Q125
Eletricidade — Eletrostática — Eletrização por Atrito
A tirinha mostra um gato se esfregando na calça de uma pessoa e, ao final, com os pelos arrepiados devido à eletricidade estática.
Por qual motivo ocorre a eletrização ilustrada?
A)Troca de átomos entre a calça e os pelos do gato.
B)Diminuição do número de prótons nos pelos do gato.
C)Criação de novas partículas eletrizadas nos pelos do gato.
D)Movimentação de elétrons entre a calça e os pelos do gato.
E)Repulsão entre partículas elétricas da calça e dos pelos do gato.
Gabarito — ENEM 2020 — 1ª Aplicação — Caderno 5 Amarelo
D
Resolução
No atrito entre materiais diferentes, elétrons podem ser transferidos de um corpo para o outro.
Não há criação de novas cargas nem transferência de prótons entre os corpos.
Alternativa D.
Q130
Magnetismo — Indução Eletromagnética — Lei de Faraday
Em um gerador elétrico, o movimento relativo entre um ímã e um conjunto de bobinas produz fluxo magnético variável, gerando uma diferença de potencial nos terminais das bobinas.
Durante o funcionamento, observou-se aumento inesperado da diferença de potencial.
Esse aumento resulta do aumento do(a):
A)intervalo de tempo em que as bobinas ficam imersas no campo, por diminuição da velocidade de rotação.
B)fluxo magnético através das bobinas, por aumento de sua área interna exposta ao campo.
C)intensidade do campo magnético em que as bobinas estão imersas, por aplicação de campos mais intensos.
D)rapidez com que o fluxo magnético varia através das bobinas, por aumento da velocidade angular.
E)resistência interna do condutor das bobinas, por aumento da espessura dos terminais.
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D
Resolução
Pela Lei de Faraday, o módulo da tensão induzida depende da rapidez com que o fluxo magnético através da bobina varia.
Se o eixo gira mais rapidamente, a orientação da bobina em relação ao campo muda mais depressa e, portanto, o fluxo varia em menor intervalo de tempo.
Herschel investigou o aquecimento produzido pelas diferentes faixas do espectro solar. Em um experimento, a luz solar atravessa um prisma e incide sobre cinco recipientes A, B, C, D e E, posicionados ao longo do espectro.
Em qual recipiente a água terá maior temperatura ao final do experimento?
A)A.
B)B.
C)C.
D)D.
E)E.
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A
Resolução
Herschel verificou que a região além do vermelho, hoje chamada infravermelho, produz forte efeito térmico.
No esquema, o recipiente A está do lado correspondente à região vermelha e à extensão para o infravermelho.
Alternativa A.
Q133
Termologia — Termodinâmica — Refrigeradores
Manuais de refrigeradores recomendam não instalar o equipamento próximo a fogões, aquecedores ou sob incidência direta de luz solar, pois isso aumenta o consumo de energia.
O não atendimento dessa recomendação resulta em aumento do consumo porque:
A)o fluxo de calor por condução no condensador sofre considerável redução.
B)a temperatura da substância refrigerante no condensador diminui mais rapidamente.
C)o fluxo de calor promove significativa elevação da temperatura no interior do refrigerador.
D)a liquefação da substância refrigerante no condensador exige mais trabalho do compressor.
E)as correntes de convecção nas proximidades do condensador ocorrem com maior dificuldade.
Gabarito — ENEM 2020 — 1ª Aplicação — Caderno 5 Amarelo
D
Resolução
O condensador precisa transferir calor do fluido refrigerante para o ambiente externo.
Se o ambiente ao redor do condensador está mais quente, essa rejeição de calor torna-se mais difícil. Para manter o ciclo de refrigeração, o compressor precisa realizar mais trabalho.
Alternativa D.
Q134
Mecânica — Hidrostática — Pressão Hidrostática
Um mergulhador fica preso em uma caverna no oceano, abrigado em um bolsão de ar a $50\text{ m}$ de profundidade. Para retornar à superfície, deve passar por descompressão.
Considere $g=10\text{ m/s}^2$ e densidade da água $\rho=1000\text{ kg/m}^3$.
Em minutos, qual é o tempo de descompressão recomendado?
A)100.
B)80.
C)60.
D)40.
E)20.
Gabarito — ENEM 2020 — 1ª Aplicação — Caderno 5 Amarelo
C
Resolução
A diferença entre a pressão no bolsão e a pressão atmosférica é a pressão hidrostática da coluna de água:
No gráfico, para $500\text{ kPa}$, o tempo indicado é aproximadamente $60\text{ min}$.
Alternativa C.
Q135
Mecânica — Estática — Pressão
A Torre Eiffel tem $324\text{ m}$ de altura e massa de cerca de $7300$ toneladas. Um arquiteto constrói um modelo em escala $1:100$, usando os mesmos materiais em uma geometria semelhante.
Se a torre real exerce pressão $P_{\text{torre}}$ e o modelo exerce pressão $P_{\text{modelo}}$, qual é a razão $P_{\text{torre}}/P_{\text{modelo}}$?
A)$10^0$.
B)$10^1$.
C)$10^2$.
D)$10^4$.
E)$10^6$.
Gabarito — ENEM 2020 — 1ª Aplicação — Caderno 5 Amarelo
C
Resolução
As dimensões lineares do modelo são $100$ vezes menores.
Assim, sua área de apoio é $100^2=10^4$ vezes menor, enquanto seu volume — e, usando o mesmo material, sua massa — é $100^3=10^6$ vezes menor.
