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ENEM Física: corrigido e comentado de 98 a 2008, em Word - Conteúdo vinculado ao blog http://fisicanoenem.blogspot.com/

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Traz todas as questões relacionadas à Física do ENEM, desde seu lançamento, em 1998, até 2008, último ano do formato antigo. As questões estão "lincadas" a outras páginas, como mais informações sobre o assunto tratado. Ela também está disponível ainda no meu site, o Física no Vestibular (por enquanto). Todo o conteúdo vinculado a este arquivo está descrito, organizado e lincado no nosso blog: http://fisicanoenem.blogspot.com/
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  • 1. ENEM - Física corrigido e comentado 1998 até 2008 Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
  • 2. © Professor Rodrigo Penna - 2006 2 ÍNDICE – 101 questões do ENEM relacionadas à Física ENEM 1998 – 12 questões 4  ENEM 1999 – 13 questões 14  ENEM 2000 – 7 questões 25  ENEM 2001 – 9 questões 31  ENEM 2002 – 9 questões 38  ENEM 2003 – 7 questões 45  ENEM 2004 – 9 questões 51  ENEM 2005 – 6 questões 57  ENEM 2006 – 13 questões 62  ENEM 2007 – 9 questões 73  ENEM 2008 – 12 questões 82  www.fisicanovestibular.com.br
  • 3. © Professor Rodrigo Penna - 2006 3 COMENTÁRIOS As provas do ENEM, a meu ver, são imprevisíveis! Não seguem exatamente um programa de Física tradicional, porém as chamadas habilidades e competências, cuja matriz o MEC divulgou recentemente para o ENEM 2009. Link para a matriz: http://www.fisicanovestibular.xpg.com.br/noticias/matriz_novoenem.pdf?option=com_docman&task=doc _download&gid=841&Itemid= . Talvez pela falta de costume em se trabalhar com elas o aluno sinta mais dificuldade. Neste caso, recomendo pelo menos uma olhada numa apresentação que fiz, a este respeito: http://www.fisicanovestibular.xpg.com.br/noticias/novo_enem_fisica.pps . A forma como classifiquei as questões como sendo de Física é relativa. Na verdade, algumas são obviamente relacionadas, outras nem tanto. Porém, corrigi aquelas que achei interessantes, ainda que não possam ser chamadas de questões sobre Física, da maneira tradicional de se pensar. Pelo mesmo parâmetro, a média de cada ano é trazer 9 questões relacionadas à Física. Claramente se destaca no que tange à Física, a ENERGIA, SOBRE TODOS OS SEUS ASPECTOS E NUANÇAS! Dentro deste tema, a questão Nuclear veio cobrada de alguma forma em 2003, 2006, 2007 (meia-vida) e 2008. Bem como energias alternativas, como o gás natural, álcool e biodiesel. Noções básicas de Astronomia, às vezes até pontos cardeais, aparecerem em 1999, 2000, 2006 e 2008. Podem voltar, ou pelo menos demonstra uma tendência por este assunto. As próprias questões do ENEM são as melhores dicas de como o conteúdo é cobrado. Então, mãos a obra! Estude! E se dê bem! Rodrigo Penna (09/12/2006) www.fisicanovestibular.com.br
  • 4. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 4 ENEM 1998 – 12 questões 1. (ENEM/1998) (SP-C6-H20) Um portão está fixo em um muro por duas dobradiças A e B, conforme mostra a figura, sendo P o peso do portão. A B Caso um garoto se dependure no portão pela extremidade livre, e supondo que as reações máximas suportadas pelas dobradiças sejam iguais, (A) é mais provável que a dobradiça A arrebente primeiro que a B. (B) é mais provável que a dobradiça B arrebente primeiro que a A. (C) seguramente as dobradiças A e B arrebentarão simultaneamente. (D) nenhuma delas sofrerá qualquer esforço. (E) o portão quebraria ao meio, ou nada sofreria. CORREÇÃO Questão de análise relativamente complexa, sobre Momento de Uma Força, ou Torque. Tracei na figura o peso P do portão, no Centro de Gravidade (meio), e o do menino na extremidade direita da figura. O Torque é dado por: T = F.d.senθ, onde F é a força, d a distância até o apoio e θ o ângulo formado entre F e d. Mas pode-se interpretar Fsenθ como a componente da força perpendicular à distância até o apoio d, ou dsenθ o chamado “braço de alavanca”, ou a distância perpendicular do apoio até a linha de ação da força, que tracejei de vermelho. Veja a figura: Os braços de alavancas são iguais em comprimento para as duas dobradiças, e assim o Torque provocado pelos pesos é o mesmo, medido em relação a A ou a B. Assim, argumentar pelo módulo do Torque não fará diferença! E o sentido do Torque, nos dois casos, é o horário. Observe então que ao girar sob a ação do peso do menino, o portão tende a se apoiar embaixo, que destaquei com um círculo preto, mais distante de A. Isto fará a diferença! Como num pé-de-cabra, o portão sob o peso do menino tende a arrancar as dobradiças da parede ao girar no sentido horário, e neste caso a A deve arrebentar, saindo da parede, primeiro. Porque a dobradiça A será forçada para fora da parede, enquanto a B, num primeiro momento servindo como apoio do giro horário, será forçada para dentro! Como eu disse, achei a análise bem complexa! Algumas poucas pessoas têm uma visão Física mais intuitiva das coisas, e talvez acertem com mais facilidade e sem tanta discussão teórica. OPÇÃO: A. 2. (ENEM/1998) (CF-C5-H17) A sombra de uma pessoa que tem 1,80 m de altura mede 60 cm. No mesmo momento, a seu lado, a sombra projetada de um poste mede 2,00 m. Se, mais tarde, a sombra do poste diminuiu 50 cm, a sombra da pessoa passou a medir: www.fisicanovestibular.com.br
  • 5. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 5 (A) 30 cm (B) 45 cm (C) 50 cm (D) 80 cm (E) 90 cm CORREÇÃO Questão bem mais tradicional, que mescla uma noção básica de ÓPTICA, a SOMBRA, e Geometria, Semelhança de Triângulos. Como sempre, melhor desenhar um esquema: Veja: quando bate o sol, a sombra (cinza) é formada e triângulos semelhantes surgem, já que os raios de luz chegam praticamente paralelos. Por semelhança, simples: a altura do poste está para a altura do homem assim como a sombra do poste está para a do homem. Passei todas as unidades para metro! X 2 = ⇒ X ( AlturaPoste) = 6m As alturas do poste e do homem permanecem à 1,8 0,6 medida que sol se move, e a sombra do poste diminui 50 cm, indo para 1,5m. Nova semelhança: a nova sombra do homem está para a do poste assim como a altura do homem está para a altura do poste: Y 1,8 = ⇒ Y ( AlturaHomem) = 0,45m = 45cm Faz-se até de cabeça, também 1,5 6 simples, quando se compreende a semelhança: se a sombra do poste se reduziu ¼ , de 2m para 1,5m, a sombra do homem também se reduz ¼, seguindo a mesma proporção, indo de 60 para 45 cm. OPÇÃO: B. www.fisicanovestibular.com.br
  • 6. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 6 3. (ENEM/1998) (CF-C3-H8) Na figura abaixo está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade. Água Gerador h Torre de transmissão Turbina Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina: (A) hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina. (B) hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água. (C) termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento. (D) eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água. (E) nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água. CORREÇÃO Também simples a questão, embora já necessite de um conhecimento acadêmico: o nome dado pela Física a um tipo de Energia. Mas uma parte é de conhecimento geral: água caindo de uma altura h, movendo a turbina, trata-se de uma usina HIDRELÉTRICA, aliás, a mais utilizada no Brasil. A energia do movimento da água, que é convertida em energia elétrica, é chamada CINÉTICA. OPÇÃO: B. 4. (ENEM/1998) (DL-C3-H8) A eficiência de uma usina, do tipo da representada na figura da questão anterior, é da ordem de 0,9, ou seja, 90% da energia da água no início do processo se transforma em energia elétrica. A usina Ji-Paraná, do Estado de Rondônia, tem potência instalada de 512 Milhões de Watt, e a barragem tem altura de aproximadamente 120m. A vazão do rio Ji-Paraná, em litros de água por segundo, deve ser da ordem de: (A) 50 (B) 500 (C) 5.000 (D) 50.000 (E) 500.000 CORREÇÃO Agora a pergunta já é mais complexa, e envolve conhecimento qualitativo e também quantitativo: fórmula e conta! Traduzindo a estória e o tratando dos fenômenos: a água cai, sua Energia Potencial Gravitacional se converte em Cinética, e 90% desta energia Cinética é convertida em Elétrica! Duas fórmulas: E = mgh , onde E G é energia gravitacional(J), m é massa (kg), g G a E gravidade ( 2 ) e h altura(m). P = m , P é Potência(W), E a energia(J) e t o tempo(s). Substituindo: s t www.fisicanovestibular.com.br
  • 7. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 7 6 90%.E 0,9.mgh P.t 512.10 .1 P= = ⇒m= = = 4,74.10 Kg 5 t t 0,9.g .h 0,9.10.120 Note que transformamos os milhões em 10 6, levamos em conta os 90% e usamos o tempo de 1s, porque se pede a vazão em litros por segundo! Uma última lembrança é de que a densidade da água é igual a 1 g/ cm 3. 1 litro de água pura tem massa de 1 kg! O que nos leva a algo da ordem de 500.000 litros por segundo! OPÇÃO: E. 5. (ENEM/1998) (SP-C3-H8) No processo de obtenção de eletricidade, ocorrem várias transformações de energia. Considere duas delas: I. cinética em elétrica II. potencial gravitacional em cinética Analisando o esquema, é possível identificar que elas se encontram, respectivamente, entre: (A) I- a água no nível h e a turbina, II- o gerador e a torre de distribuição. (B) I- a água no nível h e a turbina, II- a turbina e o gerador. (C) I- a turbina e o gerador, II- a turbina e o gerador. (D) I- a turbina e o gerador, II- a água no nível h e a turbina. (E) I- o gerador e a torre de distribuição, II- a água no nível h e a turbina. CORREÇÃO Consideremos apenas as conversões de energia: transformação de Energia Cinética, do movimento da água, em Elétrica, ocorre entre a turbina, na qual a água passa em movimento, e a eletricidade sai, na outra ponta; já Potencial Gravitacional em Cinética ocorre na queda d’água, entre a água no nível h e a turbina. OPÇÃO: D. 6. As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura. O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativo destas coroas. Em que opção abaixo a roda traseira dá o maior número de voltas por pedalada? www.fisicanovestibular.com.br
  • 8. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 8 (A) (B) (C) (D) (E) CORREÇÃO Outra de conhecimento geral e bom senso, para qualquer pessoa que já andou numa bicicleta de marchas: quanto maior a coroa, no pedal, e menor a catraca, na roda, mais voltas a roda dá, e mais pesado o pedal fica, também! Quando se pedala e a corrente se move nas engrenagens, entrando na engrenagem do pedal um dente tem que ter saído da engrenagem da roda um dente também, ou a corrente se rompe! Quanto menos dentes a engrenagem da roda tiver, uma volta será completa com um menor deslocamento da corrente. Por outro lado, quanto mais dentes a engrenagem dos pedais tiver, mais rápido ela “come” (puxa) a corrente. Assim, para andar mais rápido, o ideal é coroa grande e catraca pequena! Escolhemos no visual. Fácil... OPÇÃO: A. 7. Quando se dá uma pedalada na bicicleta ao lado (isto é, quando a coroa acionada pelos pedais dá uma volta completa), qual é a distância aproximada percorrida pela bicicleta, sabendo-se que o comprimento de um círculo de raio R é igual a 2πR, onde π ≈ 3? (A) 1,2 m (B) 2,4 m (C) 7,2 m (D)14,4 m (E) 48,0 m 80cmcm 10 cm 0 30 cm CORREÇÃO Podemos embrenhar pela Física do Movimento Circular, porém vou resolver pela geometria mais básica, o comprimento de uma circunferência, cuja fórmula foi dada! Ao dar uma volta tocada pelos www.fisicanovestibular.com.br
  • 9. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 9 pedais, o comprimento de corrente movido pela engrenagem será C = 2.π.R = 2.3.15cm=90 cm. Usei o Raio = 15 cm, mas poderia usar o diâmetro, dado na figura igual a 30 cm, também... Já o comprimento da engrenagem traseira é: C = 2.π.R = 2.3. 5cm=30cm. Como a corrente se move 90 cm e a cada volta a engrenagem traseira corresponde a um comprimento de apenas 30 cm, a roda traseira dá 90 ÷ 3 = 3 voltas! Finalmente, a roda está ligada e gira junto com a engrenagem traseira. Seu comprimento é: C = 2.π.R = 2.3. 40cm=240cm, vezes 3 voltas = 720cm = 7,2m! OPÇÃO: C. 8. Com relação ao funcionamento de uma bicicleta de marchas, onde cada marcha é uma combinação de uma das coroas dianteiras com uma das coroas traseiras, são formuladas as seguintes afirmativas: I. numa bicicleta que tenha duas coroas dianteiras e cinco traseiras, temos um total de dez marchas possíveis onde cada marcha representa a associação de uma das coroas dianteiras com uma das traseiras. II. em alta velocidade, convém acionar a coroa dianteira de maior raio com a coroa traseira de maior raio também. III. em uma subida íngreme, convém acionar a coroa dianteira de menor raio e a coroa traseira de maior raio. Entre as afirmações acima, estão corretas: (A) I e III apenas. (B) I, II e III. (C) I e II apenas. (D) II apenas. (E) III apenas. CORREÇÃO A primeira alternativa é Matemática: claro que com duas catracas e 5 coroas, são 2 X 5 = 10 marchas! Certo. A opção II já foi bem comentada nas questões anteriores. Alta velocidade ⇒ maior coroa (na frente) e menor catraca (atrás)! Não maior com maior! Errado Já na subida, para cansar menos, melhor ir devagar, com a menor coroa e a maior catraca. Concordo! Só para baixo que todo santo ajuda! OPÇÃO: A. 9. Seguem abaixo alguns trechos de uma matéria da revista “Superinteressante”, que descreve hábitos de um morador de Barcelona (Espanha), relacionando-os com o consumo de energia e efeitos sobre o ambiente. I. “Apenas no banho matinal, por exemplo, um cidadão utiliza cerca de 50 litros de água, que depois terá que ser tratada. Além disso, a água é aquecida consumindo 1,5 quilowatt-hora (cerca de 1,3 milhões de calorias), e para gerar essa energia foi preciso perturbar o ambiente de alguma maneira....” II. “Na hora de ir para o trabalho, o percurso médio dos moradores de Barcelona mostra que o carro libera 90 gramas do venenoso monóxido de carbono e 25 gramas de óxidos de nitrogênio... Ao mesmo tempo, o carro consome combustível equivalente a 8,9 kwh.” www.fisicanovestibular.com.br
  • 10. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 10 III. “Na hora de recolher o lixo doméstico... quase 1 kg por dia. Em cada quilo há aproximadamente 240 gramas de papel, papelão e embalagens; 80 gramas de plástico; 55 gramas de metal; 40 gramas de material biodegradável e 80 gramas de vidro.” (Também) com relação ao trecho I, supondo a existência de um chuveiro elétrico, pode-se afirmar que: (A) a energia usada para aquecer o chuveiro é de origem química, transformando-se em energia elétrica. (B) a energia elétrica é transformada no chuveiro em energia mecânica e, posteriormente, em energia térmica. (C) o aquecimento da água deve-se à resistência do chuveiro, onde a energia elétrica é transformada em energia térmica. (D) a energia térmica consumida nesse banho é posteriormente transformada em energia elétrica. (E) como a geração da energia perturba o ambiente, pode-se concluir que sua fonte é algum derivado do petróleo. CORREÇÃO Temos uma cobrança de um tema já referido: transformação de energia. É de conhecimento geral saber que chuveiro tem resistência. Faz parte do programa da Física saber que na Resistência Elétrica do chuveiro a corrente provoca um fenômeno chamado Efeito Joule, que converte Energia Elétrica em Calor! Fácil... OPÇÃO: C. 10. Em uma prova de 100 m rasos, o desempenho típico de um corredor padrão é representado pelo gráfico a seguir: 12 10 Velocidade (m/s) 8 6 4 2 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Tempo (s) Baseado no gráfico, em que intervalo de tempo a velocidade do corredor é aproximadamente constante? (A) Entre 0 e 1 segundo. (B) Entre 1 e 5 segundos. (C) Entre 5 e 8 segundos. (D) Entre 8 e 11 segundos. (E) Entre 12 e 15 segundos. www.fisicanovestibular.com.br
  • 11. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 11 CORREÇÃO Velocidade constante quer dizer que não sobe nem desce! Olhando, no visual mesmo, o gráfico que mostra exatamente a velocidade, vemos que ela é constante entre 5s e 8s, não só constante, mas também a maior atingida! Fácil... OPÇÃO: C. 11. Em que intervalo de tempo o corredor apresenta aceleração máxima? (A) Entre 0 e 1 segundo. (B) Entre 1 e 5 segundos. (C) Entre 5 e 8 segundos. (D) Entre 8 e 11 segundos. (E) Entre 9 e 15 segundos. CORREÇÃO Esta já é uma pergunta que confunde mais, pois muitos saem da escola sem diferenciar Velocidade de Aceleração. A Aceleração mede as mudanças na Velocidade com o tempo, e temos que olhar no gráfico quando a velocidade muda mais rápido! Ainda no visual, claramente a maior mudança se dá no início da prova, quando a velocidade vai de zero a 6 m/s em apenas 1s! Para quem quer se lembrar de mais detalhes, é importante saber que a aceleração é dada pela inclinação da reta tangente ao gráfico. Observe: Costumo ensinar a meus alunos um jeito que acho super simples: acompanhe o gráfico com um lápis. Onde estiver mais inclinado, a aceleração é maior! Aliás, no último ponto a reta nem está inclinada, pois a velocidade é constante, e a aceleração é nula! OPÇÃO: A. www.fisicanovestibular.com.br
  • 12. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 12 12. A tabela a seguir registra a pressão atmosférica em diferentes altitudes, e o gráfico relaciona a pressão de vapor da água em função da temperatura: Altitude (km) Pressão atmosférica (mm Hg) 0 760 1 600 2 480 4 300 6 170 8 120 10 100 800 Pressão de vapor da água em mmHg 700 600 500 400 300 200 100 0 0 20 40 60 80 100 120 Temperatura Um líquido, num frasco aberto, entra em ebulição a partir do momento em que a sua pressão de vapor se iguala à pressão atmosférica. Assinale a opção correta, considerando a tabela, o gráfico e os dados apresentados, sobre as seguintes cidades: Natal (RN) nível do mar. Campos do Jordão altitude 1628m. (SP) Pico da Neblina altitude 3014 m. (RR) A temperatura de ebulição será: (A) maior em Campos do Jordão. (B) menor em Natal. (C) menor no Pico da Neblina. (D) igual em Campos do Jordão e Natal. (E) não dependerá da altitude. CORREÇÃO Pensei em deixar esta questão como de Química, mas a Física também estuda a Mudança de Fase. Assim, fica sendo a última questão que corrijo desta prova. Bom, pressão atmosférica é “o peso do ar sobre nossas cabeças”, vulgarmente! Quanto mais alto, menos ar sobre nossa cabeça! Ilustração: www.fisicanovestibular.com.br
  • 13. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1998 13 A pressão diminui com a altura e fica mais fácil à água espalhar, pois quando passa de líquido para gás as moléculas se afastam. Assim, maior altitude, menor temperatura de ebulição! As tabelas mostram isto... A água ferve mais fácil no Pico da Neblina e mais difícil em Natal! OPÇÃO: C. www.fisicanovestibular.com.br
  • 14. © Professor Rodrigo Penna – 2006 – ENEM 1999 14 ENEM 1999 – 13 questões 1. A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como combustível, a massa é o que importa. Um aumento da temperatura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os tanques dos postos de gasolina são subterrâneos. Se os tanques não fossem subterrâneos: I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia, pois estaria comprando mais massa por litro de combustível. II. Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria comprando mais massa de combustível para cada litro. III. Se a gasolina fosse vendida por kg em vez de por litro, o problema comercial decorrente da dilatação da gasolina estaria resolvido. Destas considerações, somente (A) I é correta. (B) II é correta. (C) III é correta. (D) I e II são corretas. (E) II e III são corretas. CORREÇÃO Problema interessante: eu mesmo costumo propor algo parecido em sala, todo ano. Quando a gasolina se aquece, ela dilata, aumenta de tamanho. Mas, sua massa permanece a mesma! Assim, sua densidade diminui. Logo, a tendência é levar desvantagem, já que no abastecimento o posto mede o volume (litros) com a temperatura mais alta. Pagar mais por uma massa menor de gasolina. Em temperatura baixa, a tendência é inversa, levar vantagem. Uma questão de lógica levaria o aluno a perceber que as alternativas um e dois são excludentes: se uma estiver certa, a outra necessariamente estará errada! Elimina a opção D. Mas, de fato, II é certo. III também é correto: a velha estória, 1 kg de chumbo pesa a mesma coisa que 1 kg de algodão, embora muita gente não acredite quando vê os
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