Prof. José Luiz 2015. O QUE CAI NO ENEM? A CINEMÁTICA NO ENEM Para resolver as questões de cinemática no Enem, o estudante precisa adquirir algumas habilidades.

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1 Prof. José Luiz 2015

2 O QUE CAI NO ENEM?

3 A CINEMÁTICA NO ENEM Para resolver as questões de cinemática no Enem, o estudante precisa adquirir algumas habilidades que podem ser provenientes do estudo de outras disciplinas, por exemplo: Interpretação de texto - para compreender o enunciado e saber retirar das questões os dados necessários para a resolução do problema; Cálculos - que vão desde os mais simples, como soma, subtração, divisão e multiplicação, até alguns mais complexos, como operações com frações, regras de três, potenciação, funções etc.; Leitura de gráficos - podem oferecer todos os dados necessários para resolver uma questão. Conhecimentos específicos - também é necessário que o aluno tenha da disciplina. Por isso, veja um resumo das principais definições e conteúdos de cinemática. Tempo, espaço, velocidade e aceleração Ter conhecimento das equações específicas do Movimento uniforme (MU) e do Movimento Uniformemente Variado (MUV).

4 1 - Uma empresa de transportes precisa efetuar a entrega de uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade máxima permitida é de 80 km/h e a distância a ser percorrida é de 80 km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade máxima permitida é 120 km/h. Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o veículo da empresa ande continuamente na velocidade máxima permitida, qual será o tempo necessário, em horas, para a realização da entrega? a) 0,7 b) 1,4 c) 1,5 d) 2,0 e) 3,0

5 1 - HABILIDADES E COMPETÊNCIAS H2 – Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro, com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico. H10 - Identificar relações entre grandezas e unidades de medida. H12 - Resolver situação-problema que envolva medidas de grandezas.

6 Resolução Como o trajeto é dividido em dois trechos, a análise deve ser feita separadamente: Finalizando a questão Conhecendo o tempo em cada um dos trechos, basta somá-los para obter o tempo total gasto durante o trajeto: t = 1 + 0,5 t = 1,5h Resposta: Alternativa “c”

7 Em Física, a dinâmica é a área responsável pelo estudo das causas do movimento dos corpos e dos seus efeitos. QUATRO DICAS PARA O SUCESSO NO EXAME 1 - Estudar principalmente os tipos de força e as Leis de Newton, que são os princípios fundamentais dessa área do conhecimento. 2 – A dinâmica estuda o movimento dos corpos e as suas causas, portanto, o estudante também deve saber descrever e interpretar os tipos de movimento. Sendo assim, deve estudar a Cinemática, que é a área responsável pela análise dos movimentos sem conhecer as suas causas. 3 – Como as questões exigem bastante conhecimento matemático tanto para realizar cálculos como para fazer e analisar gráficos, é importante saber relacionar grandezas por meio de gráficos e saiba utilizá-los para realizar cálculos matemáticos. 4 - o aluno deve ter capacidade de analisar fenômenos que ocorrem no seu dia a dia sob o ponto de vista da Física. Isso só é possível com muita leitura, e essa é a nossa quarta dica: o aluno deve ter muita curiosidade, pesquisar temas diversos e estar por dentro de assuntos da atualidade.

8 Abordagem da energia mecânica no Ene m Para se sair bem nas questões sobre energia mecânica no Enem, você deve lembrar-se dos conceitos de energia cinética e potencial, além do princípio da conservação de energia. A Energia mecânica é um dos mais importantes temas da Física e é muito comum nas provas de Ciências da Natureza e suas Tecnologias do Enem. As questões sobre energia mecânica no Enem podem abordar os seguintes conteúdos: Relação entre trabalho e energia, Os conceitos de energia potencial e de energia cinética Conservação de energia mecânica e as formas de dissipação de energia.

9 2. Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com vara. As etapas de um dos saltos de um atleta são representadas na figura ao lado: Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), para que o salto atinja a maior altura possível, ou seja, o máximo de energia seja conservado, é necessário que a) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica representada na etapa IV. b) a energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa IV. c) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa III. d) a energia potencial gravitacional, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa IV. e) a energia potencial gravitacional, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa III.

10 2 - HABILIDADES E COMPETÊNCIAS H3 – Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas. H17 – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica. H23 – Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas.

11 Resolução A questão envolve a transformação de energia cinética em energia potencial. Observando as figuras, façamos uma análise de cada parte: Etapa I: a energia cinética é máxima, pois o atleta está em movimento e não possui nenhuma outra forma de energia mecânica. Etapa II: o atleta já se elevou a uma determinada altura, então, parte de sua energia cinética já foi transformada em energia potencial gravitacional. Nesse ponto, ele possui as duas formas de energia. Etapa III: o atleta atinge sua altura máxima, portanto, esse é o ponto de maior energia potencial gravitacional. É nessa etapa também que ele não possui nenhuma energia cinética, já que ele cessa seu movimento por um pequeno intervalo de tempo para depois cair. Isso significa que toda energia cinética foi convertida em energia potencial gravitacional. Etapa IV: o atleta está em repouso e no chão, sendo assim, ele não possui nenhum tipo de energia mecânica. Analisando cada etapa, podemos concluir que a alternativa que descreve corretamente as transformações de energia é a letra C.

12 Calorimetria no Enem A Calorimetria no Enem pode envolver os seguintes temas: conceitos de calor e temperatura escalas termométricas transferências de calor equilíbrio térmico mudanças de fase calor latente comportamento dos gases ideais Para resolver questões sobre esse assunto, a dica é ter uma ótima compreensão conceitual do tema, o que só é possível com muita leitura, principalmente de livros de Física com tópicos complementares, revistas científicas, internet e notícias de jornais diários.

13 3 - Em um experimento foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente. Termômetro A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi a) igual no aquecimento e igual no resfriamento. b) maior no aquecimento e igual no resfriamento. c) menor no aquecimento e igual no resfriamento. d) maior no aquecimento e menor no resfriamento. e) maior no aquecimento e maior no resfriamento.

14 3 - HABILIDADES E COMPETÊNCIAS H3 – Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas. H19 – Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica ou ambiental. H22 – Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.

15 Resolução Essa questão envolve a capacidade que um corpo tem de absorver ou ceder calor em virtude de sua cor. Uma lâmpada fornece calor a duas garrafas de cores diferentes, e suas cores influenciam na quantidade de calor absorvida pela água em seu interior. As cores podem ser diferenciadas pela sua capacidade de armazenar energia, que, nesse caso, é o calor. O branco reflete a maior parte da energia que recebe, enquanto o preto é o que absorve mais a energia. Sendo assim, podemos concluir que, quando a luz foi acesa, o preto absorveu a maior quantidade de calor, portanto, teve maior variação de sua temperatura. Quando a lâmpada foi desligada, a água da garrafa preta estava mais aquecida e, por isso, ela emitiu calor, variando sua temperatura mais do que a da garrafa branca. Em resumo, a variação de temperatura da garrafa preta em comparação à da branca é maior no aquecimento e no resfriamento, conforme a Alternativa E da questão.

16 Veja a resolução de uma questão que exige cálculos matemáticos: 4 - Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a temperatura da água até 70 °C. No entanto, a temperatura ideal da água para um banho é de 30 °C. Por isso, deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório, que se encontra a 25 °C. Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na mistura para um banho à temperatura ideal? a) 0,111. b) 0,125. c) 0,357. d) 0,428. e) 0,833.

17 4 - HABILIDADES E COMPETÊNCIAS H22 – Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais. H10 - Identificar relações entre grandezas e unidades de medida. H12 - Resolver situação-problema que envolva medidas de grandezas.

18 Resolução Para que as duas massas de água entrem em equilíbrio térmico, a água fria deve receber calor em quantidade igual ao calor cedido pela água quente. Essa relação pode ser expressa com a equação: Q 1 = - Q 2 m 1.c. Δt 1 = - m 2.c. Δt 2 Como c é um valor constante, já que se trata da mesma substância, ele pode ser cancelado na equação, e o Δt deve ser substituído pela diferença entre as temperaturas final e inicial da água: m 1.(t f - t i ) 1 = - m 2.(t f – t i ) 2 Substituindo os dados do problema, temos: m 1.(30 - 70) = - m2.(30 – 25) m 1.(- 40) = - m2.(5) m 1 = 5 m 2 40 m 1 = 0,125 m 2 Alternativa B.

19 Óptica no Enem A óptica, que é a área da Física responsável pelo estudo dos fenômenos luminosos, é mais um dos temas que estarão presentes na prova do Enem de 2015. Os principais tópicos que essa área abrange e você deve estudar são: reflexão da luz refração da luz propagação retilínea da luz instrumentos ópticos espelhos planos e esféricos lentes esféricas Para se dar bem nas questões de óptica do Enem, estude os fenômenos ópticos do dia a dia, um exemplo é o arco-íris

20 5 - Alguns povos indígenas ainda preservam suas tradições, realizando a pesca com lanças, demonstrando uma notável habilidade. Para fisgar um peixe em um lago com águas tranquilas o índio deve mirar abaixo da posição em que enxerga o peixe. Ele deve proceder dessa forma porque os raios de luz a) refletidos pelo peixe não descrevem uma trajetória retilínea no interior da água. b) emitidos pelos olhos do índio desviam sua trajetória quando passam do ar para a água. c) espalhados pelo peixe são refletidos pela superfície da água. d) emitidos pelos olhos do índio são espalhados pela superfície da água. e) refletidos pelo peixe desviam sua trajetória quando passam da água para o ar.

21 5 - HABILIDADES E COMPETÊNCIAS H1 – Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos. H3 – Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas. H22 – Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.

22 Resolução Ver o peixe, assim como todos os demais objetos, só é possível se ele refletir a luz que incide sobre ele. Portanto, a luz primeiramente é refletida. Em seguida, a luz passa da água para o ar, o que significa que ela muda de meio de propagação. Sempre que isso acontece, há o fenômeno da refração, que é a mudança da direção e da velocidade da luz ao passar de um meio para outro. Resumindo: a luz que incide no peixe é refletida e, em seguida, muda sua direção ao passar da água para o ar. A resposta correta é a alternativa E.

23 Ondas no Enem Frequentemente são cobradas questões sobre ondas no Enem, que abordam, em sua maioria, temas relativos ao cotidiano. As ondas são pulsos energéticos que se propagam em meios materiais, ou no espaço, transportando energia. Graças a essa propriedade, elas são a base para o funcionamento de muitos dispositivos do nosso cotidiano, como celulares, internet, rádio e televisão. Também são indispensáveis para os nossos sentidos básicos, como visão e audição, uma vez que a luz e o som também são ondas. As questões sobre ondas no Enem podem abordar assuntos como: ondas periódicas período e frequência relação entre velocidade comprimento de onda o comportamento das ondas em diferentes meios de propagação

24 “A maravilhosa disposição e harmonia do universo só pode ter tido origem segundo o plano de um Ser que tudo sabe e tudo pode. Isso fica sendo a minha última e mais elevada descoberta.” SIR ISAAC NEWTON SIR ISAAC NEWTON

25 BOM EXAME!