Texto de apoio — Energia eólica atingiu recordes em 2021: o Brasil atingiu o marco de 10 GW de capacidade instalada dessa fonte de geração de energia. (Fonte do texto original: alemdaenergia.engie.com.br, adaptado.) A quantidade de energia elétrica, em kWh, produzida por uma usina é dada pela multiplicação da potência da usina, em kW, pelo tempo em que a usina ficou em funcionamento, em horas. Sabendo que 1 GW corresponde a $10^9$ W e supondo que todas as usinas eólicas instaladas no Brasil funcionassem ininterruptamente durante um dia, a quantidade de energia elétrica produzida por elas, nesse período, seria de:
A)$2{,}4\times10^6\,\mathrm{kWh}$
B)$1{,}2\times10^8\,\mathrm{kWh}$
C)$2{,}4\times10^8\,\mathrm{kWh}$
D)$1{,}2\times10^{13}\,\mathrm{kWh}$
E)$2{,}4\times10^{13}\,\mathrm{kWh}$
Gabarito oficial — Geral, 05/11/2022
C
Resolução comentada
Usamos a capacidade de 10 GW informada no texto de apoio e a hipótese de funcionamento contínuo nessa potência.
$$P=10\,\mathrm{GW}=10^{10}\,\mathrm W$$
$$P=10^7\,\mathrm{kW}$$
Um dia corresponde a 24 horas.
$$E=P\,\Delta t$$
$$E=10^7\cdot24=2{,}4\times10^8\,\mathrm{kWh}$$
Esse resultado segue a hipótese idealizada da questão; capacidade instalada é uma potência, enquanto o valor calculado é energia.
Alternativa correta: C.
Q30
Tempo de transmissão de dados do James Webb
Telescópio espacial James Webb — Considerado o maior e mais potente observatório espacial já desenvolvido pela NASA, o Telescópio Espacial James Webb (TEJW) conta com quatro instrumentos sensíveis a diferentes comprimentos de onda da luz visível e infravermelha e orbitará o Sol a 1,5 milhão de quilômetros da Terra. O novo telescópio espacial ficará em um ponto que permite orbitar o Sol “vendo” a estrela e a Terra na mesma direção — o chamado Ponto de Lagrange L2, um lugar em que a gravidade de dois corpos massivos mantém um terceiro em posição fixa em relação a eles. (Disponível em: https://canaltech.com.br. Adaptado.) Os dados coletados pelo TEJW são enviados à Terra por meio de ondas eletromagnéticas, que se propagam no vácuo com velocidade de 300.000 km/s. O intervalo de tempo entre a emissão de um dado pelo TEJW e a chegada desse dado à Terra é de:
A)0,05 s.
B)0,45 s.
C)45 s.
D)5,0 s.
E)50 s.
Gabarito oficial — Geral, 05/11/2022
D
Resolução comentada
A distância de 1,5 milhão de quilômetros e a velocidade de propagação já estão em unidades compatíveis.
O intervalo pedido é somente o da ida do sinal até a Terra; não inclui uma resposta de retorno.
Alternativa correta: D.
Q31
Análise das três leis de Newton
Considere as seguintes afirmações sobre as Leis de Newton para o movimento dos corpos: I. Um corpo permanece em movimento retilíneo com velocidade constante se a resultante de todas as forças que atuam sobre esse corpo for nula. II. A intensidade da resultante de todas as forças que atuam sobre um corpo é igual ao produto da massa desse corpo pela aceleração que ele adquire. III. Sempre que um corpo A aplica uma força em um corpo B, esse corpo B aplica no corpo A uma força de mesma intensidade, mesma direção e mesmo sentido que a força aplicada por A. Está correto o que se afirma em:
A)I, apenas.
B)I e II, apenas.
C)II, apenas.
D)II e III, apenas.
E)I, II e III.
Gabarito oficial — Geral, 05/11/2022
B
Resolução comentada
I é verdadeira: em um referencial inercial, resultante nula implica aceleração nula. Se o corpo já está em movimento, mantém a velocidade vetorial constante.
II é verdadeira: para massa constante, a segunda lei relaciona a força resultante à aceleração.
$$\vec F_{\mathrm{res}}=m\vec a$$
III é falsa: ação e reação têm a mesma intensidade e a mesma direção, mas sentidos opostos. Elas atuam em corpos diferentes e não se anulam na resultante de um único corpo.
Portanto, somente I e II são verdadeiras.
Alternativa correta: B.
Q32
Proporcionalidade da dilatação linear
Uma barra de ferro de comprimento $L_0$, à temperatura $\theta_0$, tem seu comprimento aumentado de $\Delta L$ ao sofrer uma variação de temperatura $\Delta\theta$, sem que ocorra mudança de estado. Outra barra de ferro de comprimento $3L_0$, à temperatura $\theta_0$, ao sofrer uma variação de temperatura $2\Delta\theta$, sem que ocorra mudança de estado, tem seu comprimento aumentado de:
A)$\Delta L$
B)$1{,}5\Delta L$
C)$2\Delta L$
D)$3\Delta L$
E)$6\Delta L$
Gabarito oficial — Geral, 05/11/2022
E
Resolução comentada
Para a primeira barra, a dilatação linear é:
$$\Delta L=\alpha L_0\Delta\theta$$
As duas barras são do mesmo material, portanto usamos o mesmo coeficiente de dilatação. Na segunda barra, tanto o comprimento inicial quanto a variação de temperatura mudam.
$$\Delta L_2=\alpha(3L_0)(2\Delta\theta)$$
$$\Delta L_2=6\alpha L_0\Delta\theta=6\Delta L$$
O valor pedido é o aumento do comprimento, e não o comprimento final da barra.
