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Q3761201
Física
Texto associado
Segundo o princípio da independência dos movimentos, de
Galileu, sempre que a velocidade resultante de um corpo puder
ser decomposta em duas ou mais componentes perpendiculares
entre si, cada um desses movimentos poderá ser analisado
separadamente como se os outros não existissem. Esse princípio
é muito útil para a simplificação de alguns problemas reais, em
três dimensões.
Considere um avião que, ao decolar, é instruído pela
torre a atingir, em 6 minutos, uma posição de 20 km a Leste,
20 km a Norte e 1 km de altitude em relação ao ponto de
decolagem, conforme a figura (fora de escala). No entanto,
no instante da decolagem, começa a soprar um vento cujo
vetor velocidade tem componentes 30 km/h para Leste,
20 km/h para Sul e 1 km/h de cima para baixo.
Durante a ação do vento, a velocidade 
que o piloto deve
estabelecer em relação ao ar para que o avião chegue à posição
esperada no tempo indicado tem as componentes
que o piloto deve
estabelecer em relação ao ar para que o avião chegue à posição
esperada no tempo indicado tem as componentes
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - PPL - primeiro e segundo dia |
Q3160665
Física
A transferência de calor por radiação pode ser
observada realizando-se a experiência de colocar a
mesma quantidade de água quente em dois copos
metálicos com as mesmas características, sendo que a
superfície externa de um deles é pintada de preto (copo 1),
e a do outro é espelhada (copo 2). Sabe-se que todo
material emite e absorve energia radiante e que bons
emissores são também bons absorvedores dessa energia.
Ao se colocar um termômetro dentro de cada copo observa-se, após alguns minutos, que a temperatura da água
Ao se colocar um termômetro dentro de cada copo observa-se, após alguns minutos, que a temperatura da água
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - PPL - primeiro e segundo dia |
Q3160656
Física
Os satélites em órbitas geoestacionárias ocupam uma
posição fixa em relação à superfície da Terra e, por isso,
podem ser usados como sistemas de comunicação. Pela
limitação de espaço, o número de satélites que podem ser
posicionados numa órbita é finito. O lançamento de um
satélite geoestacionário envolve três etapas:
• Lança-se o satélite da base terrestre até uma órbita circular próxima (órbita R1).
• No estágio de propulsão, aplica-se um impulso tangencial à trajetória no ponto A, mudando-se para uma órbita elíptica até o satélite atingir o ponto B, que coincide com o raio de sua órbita geoestacionária.
• No ponto B, efetua-se uma mudança para a órbita circular R2, aplicando-se um impulso tangente à trajetória.
Identificando a órbita interna como R1, a órbita geoestacionária como R2 e a órbita elíptica como E, as energias mecânicas do satélite nas três órbitas são identificadas, respectivamente, como E1, E2 e EE.
BEER, F. P. et al. Vector Mechanics: Static and Dynamic. Nova York: McGraw-Hill, 2009.
A relação de comparação entre as energias mecânicas do satélite nas três órbitas é
• Lança-se o satélite da base terrestre até uma órbita circular próxima (órbita R1).
• No estágio de propulsão, aplica-se um impulso tangencial à trajetória no ponto A, mudando-se para uma órbita elíptica até o satélite atingir o ponto B, que coincide com o raio de sua órbita geoestacionária.
• No ponto B, efetua-se uma mudança para a órbita circular R2, aplicando-se um impulso tangente à trajetória.
Identificando a órbita interna como R1, a órbita geoestacionária como R2 e a órbita elíptica como E, as energias mecânicas do satélite nas três órbitas são identificadas, respectivamente, como E1, E2 e EE.
BEER, F. P. et al. Vector Mechanics: Static and Dynamic. Nova York: McGraw-Hill, 2009.
A relação de comparação entre as energias mecânicas do satélite nas três órbitas é
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - PPL - primeiro e segundo dia |
Q3160646
Física
Uma equipe de pesquisadores interessados em estudar
a concentração de ozônio em uma região da atmosfera
planeja enviar um balão para captar dados meteorológicos
a 20000 m de altitude. Para recuperar os dados captados
pelo dispositivo de medida, o balão precisa estourar quando
atingir a altitude desejada e retornar ao solo, o que ocorrerá
quando seu volume atingir o valor limite a partir do qual não
há mais expansão. As figuras mostram a forma do balão e
como a temperatura e a pressão atmosférica variam com
a altitude em relação ao nível do mar.
Para essa situação, considera-se o gás dentro do balão e os gases atmosféricos como gases ideais. Assume-se também que a pressão interna ao balão depende somente da pressão atmosférica.
Quantas vezes o raio do balão deve aumentar para captar os dados meteorológicos desejados?
Para essa situação, considera-se o gás dentro do balão e os gases atmosféricos como gases ideais. Assume-se também que a pressão interna ao balão depende somente da pressão atmosférica.
Quantas vezes o raio do balão deve aumentar para captar os dados meteorológicos desejados?
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - PPL - primeiro e segundo dia |
Q3160645
Física
A suspensão de um automóvel funciona como um
sistema massa-mola amortecido cuja função é reduzir a
amplitude de oscilação do automóvel. Esse sistema pode ser
caracterizado por uma frequência de oscilação 
em que k é a constante elástica da mola e m é a massa total
do sistema formado por mola, amortecedor, pneu e roda.
A suspensão do automóvel é originalmente dimensionada
para que a relação entre w0 e um parâmetro fixo b seja:
• w0 = b, quando não há oscilação do automóvel e o sistema volta à posição original rapidamente. Porém, seu amortecimento pode ser determinado também por outras duas relações entre w0 e b:
• w0 > b, quando o sistema oscila algumas vezes até parar;
• w0 < b, quando o sistema não oscila, retornando à sua posição original lentamente.
Por questões estéticas, o proprietário de um automóvel reduz à metade o comprimento original das molas de sua suspensão e troca rodas e pneus, de modo a manter a mesma massa total do sistema. Os demais componentes permanecem inalterados.
Como essas alterações modificam a oscilação do sistema?
em que k é a constante elástica da mola e m é a massa total
do sistema formado por mola, amortecedor, pneu e roda.
A suspensão do automóvel é originalmente dimensionada
para que a relação entre w0 e um parâmetro fixo b seja: • w0 = b, quando não há oscilação do automóvel e o sistema volta à posição original rapidamente. Porém, seu amortecimento pode ser determinado também por outras duas relações entre w0 e b:
• w0 > b, quando o sistema oscila algumas vezes até parar;
• w0 < b, quando o sistema não oscila, retornando à sua posição original lentamente.
Por questões estéticas, o proprietário de um automóvel reduz à metade o comprimento original das molas de sua suspensão e troca rodas e pneus, de modo a manter a mesma massa total do sistema. Os demais componentes permanecem inalterados.
Como essas alterações modificam a oscilação do sistema?
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - PPL - primeiro e segundo dia |
Q3160639
Física
A utilização de fusíveis em equipamentos eletrônicos
é fundamental para a sua preservação. De forma
simplificada, esse dispositivo é composto de terminais
metálicos, conectados por um fio condutor envolvido por
um corpo de vidro, como ilustrado na figura. A passagem de
corrente elétrica gera calor por efeito Joule, o que provoca
um aumento local na temperatura. Considere que são
necessários, em média, 4 A de corrente para a elevação
da temperatura em 1 °C. As temperaturas de fusão de
diferentes materiais são apresentadas a seguir.
Para um equipamento que deve operar com uma corrente menor que 1 000 A, o material adequado para o fusível é o(a)
Para um equipamento que deve operar com uma corrente menor que 1 000 A, o material adequado para o fusível é o(a)
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - primeiro e segundo dia |
Q3159854
Física
O tamanho mínimo que a visão humana é capaz de
visualizar sem o uso de equipamento auxiliar é equivalente
a 100 micrômetros (1 micrômetro = 10-3 milímetros).
Uma estudante pretende visualizar e analisar hemácias
do sangue humano, que medem 0,007 mm de diâmetro.
Ela adquiriu um microscópio óptico que tem uma lente
ocular que amplia em 10 vezes a imagem do objeto em
observação, e um conjunto de lentes objetivas com estas
capacidades de ampliação:
• lente I: 2 vezes; • lente II: 10 vezes; • lente III: 15 vezes; • lente IV: 1,1 vez; • lente V: 1,4 vez.
O funcionamento desse microscópio permite o uso da lente ocular sozinha ou a combinação dela com uma de suas lentes objetivas, proporcionando, nesse caso, um aumento de sua capacidade de ampliação final, que é dada pelo produto entre as capacidades de ampliação da ocular e da objetiva.
Essa estudante pretende selecionar a lente objetiva de menor capacidade de ampliação que permita, na combinação com a ocular, visualizar hemácias do sangue humano.
A lente objetiva a ser selecionada pela estudante é a
• lente I: 2 vezes; • lente II: 10 vezes; • lente III: 15 vezes; • lente IV: 1,1 vez; • lente V: 1,4 vez.
O funcionamento desse microscópio permite o uso da lente ocular sozinha ou a combinação dela com uma de suas lentes objetivas, proporcionando, nesse caso, um aumento de sua capacidade de ampliação final, que é dada pelo produto entre as capacidades de ampliação da ocular e da objetiva.
Essa estudante pretende selecionar a lente objetiva de menor capacidade de ampliação que permita, na combinação com a ocular, visualizar hemácias do sangue humano.
A lente objetiva a ser selecionada pela estudante é a
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - primeiro e segundo dia |
Q3159850
Física
Uma caixa decorativa utiliza duas pequenas lâmpadas,
L1 (6 V – 9 W) e L2 (12 V – 18 W), ligadas em série a
uma bateria de tensão VQR. Um fio resistivo QR, de
48 centímetros, está ligado em paralelo à bateria. Cinco
pontos, A, B, C, D e E, dividem o fio QR em seis segmentos
de comprimentos iguais. O circuito também tem um
amperímetro com dois terminais. Um dos terminais (P) está
ligado ao fio entre as duas lâmpadas. O outro terminal (S)
está livre e será ligado ao fio QR. Dependendo do ponto em
que esse terminal livre for conectado, ocorrerá a mudança
na tensão à qual as lâmpadas são submetidas. Os demais
fios do circuito têm resistências elétricas desprezíveis.
A figura ilustra esse circuito.
Em qual desses pontos o amperímetro deve ser conectado para que as lâmpadas acendam exatamente segundo as especificações de tensão e potência elétricas fornecidas?
Em qual desses pontos o amperímetro deve ser conectado para que as lâmpadas acendam exatamente segundo as especificações de tensão e potência elétricas fornecidas?
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - primeiro e segundo dia |
Q3159849
Física
O LED é um dispositivo eletrônico que conduz corrente
elétrica em um único sentido, sendo caracterizado por uma
tensão e uma corrente máxima de funcionamento, I
máx. Um LED
acende apenas se a corrente que o percorre está no sentido
permitido e se a diferença de potencial à qual está submetido
é igual ou superior à sua tensão de funcionamento. A figura
ilustra o símbolo do LED usado na representação de circuitos.
Um estudante de física analisa as propriedades do LED em um circuito simples de corrente contínua. Ele dispõe dos seguintes materiais: uma bateria ideal de 4,5 V; dois LEDs de tensão 3,0 V e I máx = 1,0 mA cada; e dois resistores de 1,5 kΩ cada.
O circuito que o estudante pode montar, para que ambos os LEDs fiquem acesos e cada um seja percorrido por I máx, é
Um estudante de física analisa as propriedades do LED em um circuito simples de corrente contínua. Ele dispõe dos seguintes materiais: uma bateria ideal de 4,5 V; dois LEDs de tensão 3,0 V e I máx = 1,0 mA cada; e dois resistores de 1,5 kΩ cada.
O circuito que o estudante pode montar, para que ambos os LEDs fiquem acesos e cada um seja percorrido por I máx, é
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - primeiro e segundo dia |
Q3159848
Física
O diagrama P-V a seguir representa o ciclo de Otto
para um motor de combustão interna, como os motores a
gasolina ou a etanol, utilizados nos automóveis.
A transformação da energia térmica em energia útil ocorre na etapa
A transformação da energia térmica em energia útil ocorre na etapa
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - primeiro e segundo dia |
Q3159845
Física
Em um experimento de laboratório, duas barras
metálicas, A e B, são carregadas com cargas opostas e
imersas em óleo. Farelo de milho é jogado sobre o óleo e,
após um certo tempo, o farelo assume o formato das linhas
de campo elétrico entre as barras. A figura representa a
vista superior desse experimento.
ALMEIDA, M. A. T. Introdução às ciências físicas 2 — volume 4: módulo 4. Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2007 (adaptado).
Ao repetir o experimento colocando um cilindro metálico oco entre as placas, o esquema que representa o formato das linhas de campo assumido pelo farelo é:
ALMEIDA, M. A. T. Introdução às ciências físicas 2 — volume 4: módulo 4. Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2007 (adaptado).
Ao repetir o experimento colocando um cilindro metálico oco entre as placas, o esquema que representa o formato das linhas de campo assumido pelo farelo é:
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - primeiro e segundo dia |
Q3159843
Física
As placas que indicam saída de emergência brilham no
escuro, pois apresentam substâncias que fosforecem na
cor amarelo-esverdeada após exposição à luz ambiente,
conforme a figura.
Esse fenômeno ocorre pela presença do sulfeto de zinco (ZnS), dopado com prata ou cobre, na superfície da placa.
Zinc Sulphide Phosphorescence. Disponível em: https://physicsopenlab.org. Acesso em: 8 nov. 2023 (adaptado).
O aparecimento do brilho nessas condições ocorre como consequência de
Esse fenômeno ocorre pela presença do sulfeto de zinco (ZnS), dopado com prata ou cobre, na superfície da placa.
Zinc Sulphide Phosphorescence. Disponível em: https://physicsopenlab.org. Acesso em: 8 nov. 2023 (adaptado).
O aparecimento do brilho nessas condições ocorre como consequência de
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - primeiro e segundo dia |
Q3159840
Física
A tirinha ilustra esquimós dentro de um iglu, habitação
de formato hemisférico construída durante o inverno a partir de
neve ou blocos de gelo. Essa estrutura de construção se justifica
pelo fato de esse povo habitar as regiões mais setentrionais
da Groenlândia, Canadá e Alasca.
Na tirinha, a geladeira é necessária para fazer gelo porque
Na tirinha, a geladeira é necessária para fazer gelo porque
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - primeiro e segundo dia |
Q3159839
Física
Na tirinha, Calvin se divertia em um balanço antes de
soltar-se dele e cair ao chão. Em sua fala, ele demonstra ter
imaginado que permaneceria em movimento circular. Porém,
a força gravitacional, que permanece atuando no garoto,
modifica a direção de sua velocidade, fazendo com que ele
chegue ao chão da maneira ilustrada no último quadrinho.
Qual vetor representa a força resultante exercida pelo chão sobre Calvin no exato momento em que ele toca o chão?
Qual vetor representa a força resultante exercida pelo chão sobre Calvin no exato momento em que ele toca o chão?
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - primeiro e segundo dia |
Q3159837
Física
Para os circuitos de maratonas aquáticas realizadas em
mares calmos e próximos à praia, é montado um sistema
de boias que determinam o trajeto a ser seguido pelos
nadadores. Uma das dificuldades desse tipo de circuito
é compensar os efeitos da corrente marinha. O diagrama
contém o circuito em que deve ser realizada uma volta no
sentido anti-horário. As quatro boias estão numeradas de
1 a 4. Existe uma corrente marinha de velocidade →
, cujo
módulo é 30 metros por minuto, paralela à praia em toda
a área do circuito. Nas arestas mais longas, o nadador
precisará nadar na direção apontada pelos vetores →
dos
pontos 1 até 2 e de 3 até 4. Considere que a velocidade
do nadador é de 50 metros por minuto, em relação à água,
durante todo o circuito.
Nessa situação, em quantos minutos o nadador completará a prova?
Nessa situação, em quantos minutos o nadador completará a prova?
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - primeiro e segundo dia |
Q3159821
Física
Aquecedores solares são equipamentos utilizados para
o aquecimento de água pelo calor do Sol. São compostos
por coletores solares, nos quais ocorre o aquecimento da
água, e por um reservatório térmico, em que é armazenada
a água quente para ser utilizada posteriormente. A figura
ilustra esquematicamente como funciona esse equipamento.
O processo pelo qual ocorre transferência de calor dos coletores solares para o reservatório térmico é a
O processo pelo qual ocorre transferência de calor dos coletores solares para o reservatório térmico é a
Ano: 2024
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2024 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - primeiro e segundo dia |
Q3159818
Física
Mirascópio 3D: produtor de ilusão instantânea
O equipamento ilustrado na figura, de dimensões apresentadas no esquema, é composto por dois espelhos côncavos E1 e E2, apoiados um sobre o outro por suas bordas, de tal forma que o vértice de E1 coincide com o foco de E2 e vice-versa. Na abertura circular de E2, é formada uma imagem tridimensional de um objeto posicionado sobre o vértice de E1. Essa imagem é formada a partir dos raios procedentes do objeto, refletidos por E2 e E1, respectivamente, conforme o esquema. Os observadores julgam visualizar o objeto quando estão, de fato, visualizando sua imagem. O efeito só é possível porque as superfícies de ambos os espelhos são de extrema qualidade.
A natureza da imagem formada e a distância vertical entre cada ponto objeto e seu correspondente ponto imagem são
O equipamento ilustrado na figura, de dimensões apresentadas no esquema, é composto por dois espelhos côncavos E1 e E2, apoiados um sobre o outro por suas bordas, de tal forma que o vértice de E1 coincide com o foco de E2 e vice-versa. Na abertura circular de E2, é formada uma imagem tridimensional de um objeto posicionado sobre o vértice de E1. Essa imagem é formada a partir dos raios procedentes do objeto, refletidos por E2 e E1, respectivamente, conforme o esquema. Os observadores julgam visualizar o objeto quando estão, de fato, visualizando sua imagem. O efeito só é possível porque as superfícies de ambos os espelhos são de extrema qualidade.
A natureza da imagem formada e a distância vertical entre cada ponto objeto e seu correspondente ponto imagem são
Ano: 2023
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2023 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - Primeiro e Segundo - PPL ( 2° Aplicação) |
Q2543107
Física
Para reduzir a poluição atmosférica gerada pela emissão de fumaça por grandes indústrias, utilizam-se
precipitadores eletrostáticos. Sua função é suprimir os gases poluentes antes que sejam lançados para a atmosfera.
A figura ilustra um precipitador constituído, basicamente, por uma entrada e uma saída de gases e por um fio grosso
de cobre, conectado a uma fonte de tensão. O acúmulo de cargas no fio de cobre induz a polarização das partículas
poluentes. Os gases poluídos são injetados pela entrada de gases, e os gases sem poluentes são lançados na
atmosfera pela saída do precipitador.
No precipitador eletrostático, as partículas poluentes são
No precipitador eletrostático, as partículas poluentes são
Ano: 2023
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2023 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - Primeiro e Segundo - PPL ( 2° Aplicação) |
Q2543103
Física
Estudos apontam que o meteorito que atingiu o céu
da Rússia em fevereiro de 2013 liberou uma energia
equivalente a 500 quilotoneladas de TNT (trinitrotolueno),
cerca de 30 vezes mais forte que a bomba atômica
lançada pelos Estados Unidos em Hiroshima, no Japão,
em 1945. Os cálculos estimam que o meteorito estava a
19 quilômetros por segundo no momento em que atingiu
a atmosfera e que seu brilho era 30 vezes mais intenso
do que o brilho do Sol.
A energia liberada pelo meteorito ao entrar na atmosfera terrestre é proveniente, principalmente,
A energia liberada pelo meteorito ao entrar na atmosfera terrestre é proveniente, principalmente,
Ano: 2023
Banca:
INEP
Órgão:
ENEM
Prova:
INEP - 2023 - ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio - Primeiro e Segundo - PPL ( 2° Aplicação) |
Q2543100
Física
O audiograma corresponde a uma maneira objetiva de se representar a sensibilidade auditiva para diferentes
frequências sonoras. Quanto maior a sensibilidade, menor é a intensidade necessária para que o som seja detectado.
No gráfico, cada curva tracejada corresponde a uma determinada porcentagem de uma mesma população testada.
A curva cheia superior corresponde aos níveis de intensidade sonora relatados como dolorosos.
A faixa de frequência, em Hz, na qual a maioria da população testada tem maior sensibilidade auditiva, encontra-se
A faixa de frequência, em Hz, na qual a maioria da população testada tem maior sensibilidade auditiva, encontra-se
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