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  • 8/18/2019 Especial ENEM Fisica

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     F í s i c a  e s p e c i a l

      E N E M

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    Rua Henrique Schaumann, 270 – Cerqueira César – São Paulo/SP – 05413-909

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    © Editora Saraiva, 2014

    Direitos desta edição: Saraiva S.A. – Livreiros Editores, São Paulo, 2014

    Todos os direitos reservados

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      C2 • H7

    1 A força gravitacional é a menos conhecida das interações da na-tureza, todavia, é a mais utilizada para a explicação de vários movimentos e é variável fundamental para o desenvolvimento tecnológico.

    Os padrões de massa que se relacionam diretamente com a me- dida das interações gravitacionais são os menos sofisticados e mais óbvios, como veremos no texto a seguir.

    O padrão internacional de massa

    Quilograma padrão guardado na comuna de Sèvres, França.

    O quilograma é a unidade de massa (e não de peso ou de força) do SI. O padrão primário da unidade de massa é o protótipo in- ternacional do quilograma confiado ao Bureau Internacional de Pesos e Medidas.

    A massa dos padrões secundários de 1 kg, em platina iridiada ou em aço inoxidável, é comparada à massa do protótipo por balan-

    ças cuja precisão pode ultrapassar 10 –8

     kg. Mais uma vez a água...

    A água, por sua importância para sustentação da vida em nosso planeta, serviu de padrão para as medidas de massa.

    A unidade de massa foi definida com a intenção de que 1 kg fosse a massa de 1 dm3 de água a 4 °C, mas em decorrência do método de aferição utilizado em torno do ano de 1800, foi co- metido um erro de 0,000028 dm3, fazendo que 1 litro não fosse exatamente igual a 1 dm3. Hoje considera-se 1 litro =  1 dm3,

    mas a massa de 1 litro de água a 4 °C não é igual a 1 kg, e sima 1,000028 kg.

    1. I. Verdadeira. Das forças da natureza,

    a gravitacional, a eletromagnética, a nuclear fraca e a nuclear forte, a primeira é a mais arredia aos esforços de encaixe numa teoria de unificação.

     II. Falsa. O quilograma-padrão da França é a referência de massa.

    III. Verdadeira. A precisão do padrão atual permite a definição de, pelo menos, oito algarismos exatos e um primeiro duvidoso para as medidas de massa.

    IV. Falsa. Há um erro de 0,000028 dm󰂳 para cada quilograma de 4 °C.

     V. Verdadeira. Cálculo da densidade da água a 4 °C: d= 1.000,028 kg/m󰂳 (lembrete: 1 m󰂳= 1.000 dm󰂳= 1.000 L).

       A    F    P     /    B    i   p    m     /   G    e    t   t    y    I   m    a    g    e    s

     Atividades

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    Lido o texto, analise as proposições que se seguem.

      I. A força gravitacional, apesar de sua ampla utilização científica e tecnológica, ainda não se encaixa nos moldes das pesquisas da teoria de unificação, como ocorre com as interações eletro- magnética, nuclear forte e nuclear fraca.

     II. O quilograma tem seu padrão baseado na massa do isótopomais estável do elemento químico hidrogênio encontrado na água pura.

    III. O quilograma padrão da comuna de Sèvres permite uma me- dida de massa M = 78,7798487 kg.

    IV. Um metro cúbico de água corresponde exatamente a mil qui- logramas desse líquido a 4 °C.

     V. A densidade da água pura a 4 °C vale 1.000,028 kg/m³.

    São corretas as proposições:

    a) I, III e V.

    b) II, III e IV.

    c) III, IV e V.

    d) I, III, IV e V.

    e) I, III e IV.

      C2 • H7

    2 As medidas de tempo envolvem os eventos repetitivos que a na-

    tureza oferece, como a sucessão de dias e noites, das estações doano e do movimento dos astros no céu.

    A sedentarização do homem e a complexidade crescente das re- lações de trabalho, produção e pesquisa obrigaram-nos a desen- volver relógios cada vez mais precisos.

    O segundo é o intervalo de tempo correspondente a 9.192.631.770 períodos de uma das ondas luminosas emitidas pelo átomo do césio-133. Em princípio, dois cronômetros que funcionam com base nas vibrações de átomos de césio podem funcionar durante 6.000 anos antes de suas indicações diferirem mais do que 1 s.

    Com base no texto, assinale a alternativa correta: a) A luz serviu de medida de tempo somente nos modernos re-

    lógios atômicos de césio-133.

    b) Os relógios mais precisos permitem medidas inferiores a 1,0 ∙ 10–¹² s.

    c) Os relógios atômicos de césio-133 construídos hoje deverão ser corrigidos em 1 s no século XXVII.

    d) A sucessão das estações do ano e dos dias e das noites marcam intervalos, respectivamente, de quatro meses e uma hora.

    e) A frequência das ondas luminosas do césio-133 é de cerca dedez trilhões de oscilações por segundo (Hz).

    X

    2. a) Falsa. A sucessão de claridade do dia e da escuridão da noite por milênios

    serviu de referência para a medição do tempo.

    b) Falsa. A precisão do padrão césio-133 é de 1,0 ∙ 10–10 s.

    c) Falsa. O atraso ocorre a cada 60 séculos (6.000 anos).

    d) Falsa. A sucessão das estações do ano representam intervalos de três meses e a sucessão dos dias e das noites, 24 horas.

    e) Verdadeira. A frequência das ondas luminosas de césio-133 é 9.192.631.770 Hz (cerca de 1,0 ∙ 1010 Hz).

    X

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      C5 • H17

    3 As medidas físicas realizam-se em função da precisão das réguas, balanças, termômetros, cronômetros, amperímetros, voltímetros etc. utilizados. A busca dos algarismos exatos e do primeiro duvi- doso para definir um valor significativo é fundamental, e atesta a

    perícia do operador da medição. Um objeto é medido em seu comprimento por meio de uma ré- gua graduada em milímetros como indica a figura abaixo.

    0 1 2 3 4 5 6 7

    Uma maneira correta de apresentar o comprimento medido é:

    a) 6,4 cm b) 6,42 cm

    c) 6,42 ∙ 102 cm

    d) 6,5 cm

    e) 6,468 cm

      C5 • H17

    4 As calculadoras científicas permitem a determinação de medidas

    físicas, tanto escalares como angulares. Em geral, como veremos na figura abaixo, elas exprimem um valor acompanhado do expoente da potência de dez à direita do visor, referente, nesse caso, à frequência de uma onda eletro- magnética medida em Hertz (Hz).

    O valor apresentado:

    a) vale 2,5812.

    b) tem três algarismos significativos.

    c) tem o número 2 como primeiro algarismo duvidoso.

    d) é maior que 1,0 ∙ 1012.

    e) tem doze algarismos corretos e dois duvidosos.

    3. De acordo com a figura, é possível determinar 6,4 cm como medida exata e estimar 2 como o primeiro algarismo duvidoso (6,42 cm).

    X

    4. O resultado obtido é 2,58 ∙ 1012 Hz. Os algarismos corretos são 2 e 5, e o primeiro duvidoso é o 8, perfazendo três algarismos significativos.

    X

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      C6 • H20

    5 A segurança ativa de um automóvel relaciona-se com a capacida- de que ele apresenta para acelerar, retomar velocidades, frear em pequenas distâncias, sem perda de dirigibilidade e enfren- tando curvas de forma estável.

    Considere as informações abaixo:

    Como os freios são insuficientes para deter o dragster  na fase de retardamento, é acionado um sistema de paraquedas que permite a desaceleração em um pe- queno intervalo de tempo.

    Os dragsters são veículos destinados a atingir velocidades fantás- ticas em uma corrida de pequena extensão (da ordem de 400 m) e de pequena duração (da ordem de 8,0 s).

    O dragster , partindo do repouso, percorre os 400 m em um inter- valo de tempo de 8,0 s, atingindo a incrível velocidade escalar de 140 m/s (504 km/h).

    Sua aceleração escalar média, nessa corrida, é de:

    a) 5,0 m/s2

    b) 17,5 m/s2

    c) 63 m/s2

    d) 140 m/s2

    e) 400 m/s2

    Com base no texto abaixo, responda aos testes de 6 a 14.

    Os grandes laboratórios da vida cotidiana

    O entendimento de uma ciência conceitual como a Física pode ocorrer em ambientes inusitados como a cozinha, para a Termo- dinâmica, o banheiro, para a Mecânica dos Fluidos, a sala de TV, para o Eletromagnetismo, isso pensando-se apenas no cotidiano de uma residência.

    Um dos melhores laboratórios de Cinemática da vida cotidiana

    é o painel do automóvel com seus indicadores de quilometra-gem, tempo e velocidade. Na figura a seguir, vemos o painel

       L   e    o    M    a    s   o    n    s   p    o    r   t    s    p     h    o    t   o    s    /    A     l   a    m    y     /    O    t    h    e    r    I   m    a    g    e    s

    5. a m/ 2󰀵 

       󰀵 󰀵

    40 17 5

    63km ha cada egundo  ..

    X

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