Apost enem by Leonardo Fonseca Balcino

ENEM

FĂsica

corrigido e comentado 1998 atĂŠ 2008

Professor

Rodrigo Penna

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ÍNDICE – 101 questões do ENEM relacionadas à Física

ENEM 1998 – 12 questões

ENEM 1999 – 13 questões

ENEM 2000 – 7 questões

ENEM 2001 – 9 questões

ENEM 2002 – 9 questões

ENEM 2003 – 7 questões

ENEM 2004 – 9 questões

ENEM 2005 – 6 questões

ENEM 2006 – 13 questões

ENEM 2007 – 9 questões

ENEM 2008 – 12 questões

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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)

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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

Caso um garoto se dependure no portão pela extremidade livre, e supondo que as reações máximas suportadas pelas dobradiças sejam iguais, (A) (B) (C) (D) (E)

é mais provável que a dobradiça A arrebente primeiro que a B. é mais provável que a dobradiça B arrebente primeiro que a A. seguramente as dobradiças A e B arrebentarão simultaneamente. nenhuma delas sofrerá qualquer esforço. 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

30 cm 45 cm 50 cm 80 cm 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 1,8 0,6

As alturas do poste e do homem permanecem à

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 1,5 6

Faz-se até de cabeça, também

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 3. (ENEM/1998) (CF-C3-H8) Na figura abaixo está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade. Água

Gerador

Turbina

Torre de transmissão

Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina: (A) (B) (C) (D) (E)

hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina. hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água. termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento. eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água. 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!

= mgh , onde E G é energia gravitacional(J), m é massa (kg), g E m gravidade ( 2 ) e h altura(m). P = , P é Potência(W), E a energia(J) e t o tempo(s). Substituindo: t s Duas fórmulas:

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7 6

512.10 .1 90%.E 0,9.mgh P.t 5 P= = ⇒m= = = 4,74.10 Kg 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) (B) (C) (D) (E)

I- a água no nível h e a turbina, I- a água no nível h e a turbina, I- a turbina e o gerador, I- a turbina e o gerador, I- o gerador e a torre de distribuição,

II- o gerador e a torre de distribuição. II- a turbina e o gerador. II- a turbina e o gerador. II- a água no nível h e a turbina. 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

(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

0 cm 10 cm 80cm

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

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: 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. I.

Entre as afirmações acima, estão corretas: (A) (B) (C) (D) (E)

I e III apenas. I, II e III. I e II apenas. II apenas. 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 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

Velocidade (m/s)

10 8 6 4 2 0 0

Tempo (s)

Baseado no gráfico, em que intervalo de tempo a velocidade do corredor é aproximadamente constante? (A) (B) (C) (D) (E)

Entre 0 e 1 segundo. Entre 1 e 5 segundos. Entre 5 e 8 segundos. Entre 8 e 11 segundos. Entre 12 e 15 segundos. www.fisicanovestibular.com.br

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) (B) (C) (D) (E)

Entre 0 e 1 segundo. Entre 1 e 5 segundos. Entre 5 e 8 segundos. Entre 8 e 11 segundos. 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 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) 760 600 480 300 170 120 100

Pressão de vapor da água em mmHg

0 1 2 4 6 8 10 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

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) Campos do Jordão (SP) Pico da Neblina (RR)

nível do mar. altitude 1628m. altitude 3014 m.

A temperatura de ebulição será: (A) (B) (C) (D) (E)

maior em Campos do Jordão. menor em Natal. menor no Pico da Neblina. igual em Campos do Jordão e Natal. 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

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.

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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 dois, ao vivo...

OPÇÃO: E. 2. O alumínio se funde a 666oC e é obtido à custa de energia elétrica, por eletrólise – transformação realizada a partir do óxido de alumínio a cerca de 1 000oC. A produção brasileira de alumínio, no ano de 1985, foi da ordem de 550 000 toneladas, tendo sido consumidos cerca de 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal. Nesse mesmo ano, estimou-se a produção de resíduos sólidos urbanos brasileiros formados por metais ferrosos e não-ferrosos em 3 700 t/dia, das quais 1,5% estima-se corresponder ao alumínio. ([Dados adaptados de] FIGUEIREDO, P. J. M. A sociedade do lixo: resíduos, a questão energética e a crise ambiental. Piracicaba: UNIMEP, 1994) Suponha que uma residência tenha objetos de alumínio em uso cuja massa total seja de 10 kg (panelas, janelas, latas etc.). O consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de 100kWh. Sendo assim, na produção desses objetos utilizou-se uma quantidade de energia elétrica que poderia abastecer essa residência por um período de (A) 1 mês. (B) 2 meses. (C) 3 meses. (D) 4 meses. (E) 5 meses.

CORREÇÃO www.fisicanovestibular.com.br

15 Creio que esta é uma questão mais para saber se o estudante sabe ler e interpretar o que lê do que de Física! É facílima, apesar da “encheção de lingüiça”! Veja os dados: 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal; massa total seja de 10 kg; consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de 100kWh. Noção de proporção, das mais simples: 20KWh/Kg, então, 10Kg⇒10 X 20 = 200KWh! Iguala o consumo da residência em 2 meses! E pronto...

OPÇÃO: B. 3.

Nas figuras abaixo, estão representadas as sombras projetadas pelas varetas nas três cidades, no mesmo instante, ao meio-dia. A linha pontilhada indica a direção Norte-Sul.

Levando-se em conta a localização destas três cidades no mapa, podemos afirmar que os comprimentos das sombras serão tanto maiores quanto maior for o afastamento da cidade em relação ao (A) litoral. (B) Equador. (C) nível do mar. (D) Trópico de Capricórnio. (E) Meridiano de Greenwich. www.fisicanovestibular.com.br

CORREÇÃO Esta é um misto de Geografia e Física. As estações são causadas porque o eixo de rotação da Terra é inclinado em relação ao plano de translação em torno do Sol. 1º dia de Inverno no Hemisfério Sul significa que o sol está batendo firme no Hemisfério Norte. Veja este efeito sobre uma sombra: Quanto mais a vareta se afasta do ponto onde o sol incide perpendicularmente, a 90º, maior a sombra fica. O sol estará a 90º no Hemisfério norte, pois lá é verão, segundo a proposta da questão. Logo, quanto mais ao Sul, maior a sombra. É o que se vê pelas figuras do problema! Marquemos no mapa as cidades citadas...

Pelas sombras, confirmamos: mais ao Sul, maior comprimento. Já não tem nada a ver com a proximidade do mar, estar ou não no litoral. Nem com Greenwich, que é um marco para horário. Pelas opções, mais ao Sul vai significar mais afastado do Equador.

OPÇÃO: B.

4. Pelos resultados da experiência, num mesmo instante, em Recife a sombra se projeta à direita e nas outras duas cidades à esquerda da linha pontilhada na cartolina. É razoável, então, afirmar que existe uma localidade em que a sombra deverá estar bem mais próxima da linha pontilhada, em vias de passar de um lado para o outro. Em que localidade, dentre as listadas abaixo, seria mais provável que isso ocorresse? (A) Natal.

(B) Manaus.

(D) Brasília.

CORREÇÃO Esquerda ou direita, as sombras marcam o posicionamento do Sol!

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(E) Boa Vista.

Novamente no mapa, podemos marcar as sombras e as opções de cidades que a questão oferece para tentarmos ver o que está acontecendo, e qual deve ser a posição do sol para formar as imagens daquelas sombras fornecidas como dados. A partir daí, escolhemos a opção correta. Vejamos então...

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18 Olhando a sombra, vemos que a única cidade que se encontra na provável posição é Brasília, sem outras opções como Belo Horizonte, que deixariam margem a dúvida!

OPÇÃO: D. 5. A panela de pressão permite que os alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente do que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa o vapor escapar, a não ser através de um orifício central sobre o qual assenta um peso que controla a pressão. Quando em uso, desenvolve-se uma pressão elevada no seu interior. Para a sua operação segura, é necessário observar a limpeza do orifício central e a existência de uma válvula de segurança, normalmente situada na tampa. O esquema da panela de pressão e um diagrama de fase da água são apresentados abaixo.

A vantagem do uso de panela de pressão é a rapidez para o cozimento de alimentos e isto se deve (A) à pressão no seu interior, que é igual à pressão externa. (B) à temperatura de seu interior, que está acima da temperatura de ebulição da água no local. (C) à quantidade de calor adicional que é transferida à panela. (D) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela válvula. (E) à espessura da sua parede, que é maior que a das panelas comuns.

CORREÇÃO Já comentamos, numa questão sobre montanhas e o litoral, a influência da pressão na mudança de fase! Simplesmente, sob a pressão que a panela produz, a água ferve a uma temperatura maior, e como está mais quente, cozinha mais rápido os alimentos ali dentro. Podemos ver isto no gráfico: quando aumenta a pressão, a temperatura de ebulição aumenta! Destaquei dois pontos em vermelho para mostrar isto. Gostaria também de comentar algumas opções... Na A, se a pressão fosse igual na panela, não faria diferença alguma, e este tipo de panela não teria sentido! Na C, o calor vem da chama, que é a mesma, em qualquer panela... O segredo é a temperatura no interior da panela, que é maior que a temperatura de ebulição da água numa panela aberta comum! Sempre comento esta questão em sala, e ela é bem “manjada”...

OPÇÃO: B. www.fisicanovestibular.com.br

19 6. Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão logo que se inicia a saída de vapor pela válvula, de forma simplesmente a manter a fervura, o tempo de cozimento (A) será maior porque a panela “esfria”. (B) será menor, pois diminui a perda de água. (C) será maior, pois a pressão diminui. (D) será maior, pois a evaporação diminui. (E) não será alterado, pois a temperatura não varia.

CORREÇÃO Aí já é conhecimento comum, básico, de sala de aula: durante a mudança de fase a temperatura permanece constante! Logo, após a água ferver, dentro da panela, e começar a sair vapor pela válvula, abaixar o fogo, desde que a pressão do vapor não caia como numa panela bem vedada, não altera o tempo de cozimento, pois a temperatura será a mesma... Mesmo cozinhando em panelas comuns e abertas, depois que a água ferve, podemos abaixar o fogo, pois a temperatura sendo a mesma não irá alterar o tempo de cozimento. Lembrando que isto é uma aproximação já que água da torneira não é uma substância pura! Na prática, a temperatura varia sim, um pouco.

OPÇÃO: E. 7. A tabela a seguir apresenta alguns exemplos de processos, fenômenos ou objetos em que ocorrem transformações de energia. Nessa tabela, aparecem as direções de transformação de energia. Por exemplo, o termopar é um dispositivo onde energia térmica se transforma em energia elétrica.

Dentre os processos indicados na tabela, ocorre conservação de energia (A) em todos os processos. (B) somente nos processos que envolvem transformações de energia sem dissipação de calor. (C) somente nos processos que envolvem transformações de energia mecânica. (D) somente nos processos que não envolvem energia química. (E) somente nos processos que não envolvem nem energia química nem energia térmica.

CORREÇÃO Este é um dos princípios mais básicos da Física, e da Ciência: A ENERGIA TOTAL SE CONSERVA, SEMPRE! Durante o estudo sobre Trabalho e Energia Mecânica, alguns alunos “cismam” que a Energia se conserva só às vezes, mas não! A total se conserva sempre, e a Mecânica sob determinadas condições... Bom citar a frase famosa, de Lavoisier: nada se perde, nada se cria, tudo se transforma! Com a energia é assim, ela apenas se transforma de um tipo em outro, se conservando sempre!

OPÇÃO: A. www.fisicanovestibular.com.br

20 8. Lâmpadas incandescentes são normalmente projetadas para trabalhar com a tensão da rede elétrica em que serão ligadas. Em 1997, contudo, lâmpadas projetadas para funcionar com 127V foram retiradas do mercado e, em seu lugar, colocaram-se lâmpadas concebidas para uma tensão de 120V. Segundo dados recentes, essa substituição representou uma mudança significativa no consumo de energia elétrica para cerca de 80 milhões de brasileiros que residem nas regiões em que a tensão da rede é de 127V. A tabela abaixo apresenta algumas características de duas lâmpadas de 60W, projetadas respectivamente para 127V (antiga) e 120V (nova), quando ambas encontram-se ligadas numa rede de 127V.

Acender uma lâmpada de 60W e 120V em um local onde a tensão na tomada é de 127V, comparativamente a uma lâmpada de 60W e 127V no mesmo local tem como resultado: (A) mesma potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade. (B) mesma potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade. (C) maior potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade. (D) maior potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade. (E) menor potência, menor intensidade de luz e menor durabilidade.

CORREÇÃO Adoro contar este caso, de “esperteza”, pilantragem, mesmo, dos fabricantes de lâmpadas! Aliás, parabéns ao Movimento das Donas de Casa, que foi ao PROCON, entrou na Justiça e obrigou os fabricantes a voltarem a produzir lâmpadas de 127V. Responder a questão é ler a tabela: para lâmpadas de 120 v e 60W, ao serem ligadas nos 127 v da rede, a potência aumenta, elas iluminam mais, mas duram muito menos, por causa da sobre-tensão! Exagerando, é como ligar um aparelho feito para 110 v em uma tomada 220 v! Estraga!

P =V

, P é Potência(W), V é “Voltagem”(V) e R R Resistência Elétrica(Ω). Uma lâmpada de 60W para 120 v tem sua potência aumentada ao ser ligada numa rede de 127 v, pois sua resistência, o filamento interno, permanece o mesmo. O fato de a Potência aumentar implica em maior luminosidade, porém, o filamento é projetado, e eis a esperteza do fabricante, para suportar apenas o calor dissipado quando ligado em 120 v. Assim, o desgaste é grande e a lâmpada dura bem menos, fazendo com que o consumidor seja obrigado a comprar outra bem antes do previsto! Sacanagem! Uma parte dos empresários brasileiros precisa ser punida com muito mais rigor do que tem sido para parar de vez de lesar os consumidores! Estes, por sua vez, têm tomado cada vez mais consciência de seus direitos, e devem procurar defendê-los de forma mais intensa e mais organizada! Explorando um pouco mais a Física:

OPÇÃO: D. www.fisicanovestibular.com.br

Texto para a próxima questão Se compararmos a idade do planeta Terra, avaliada em quatro e meio bilhões de anos (4,5.109 anos), com a de uma pessoa de 45 anos, então, quando começaram a florescer os primeiros vegetais, a Terra já teria 42 anos. Ela só conviveu com o homem moderno nas últimas quatro horas e, há cerca de uma hora, viu-o começar a plantar e a colher. Há menos de um minuto percebeu o ruído de máquinas e de indústrias e, como denuncia uma ONG de defesa do meio ambiente, foi nesses últimos sessenta segundos que se produziu todo o lixo do planeta! 9. Na teoria do Big Bang, o Universo surgiu há cerca de 15 bilhões de anos, a partir da explosão e expansão de uma densíssima gota. De acordo com a escala proposta no texto, essa teoria situaria o início do Universo há cerca de (A) 100 anos. (B) 150 anos. (C) 1 000 anos. (D) 1 500 anos. (E) 2 000 anos.

CORREÇÃO Questão envolve Cosmologia básica, de onde viemos, como surgiu o mundo, estas coisas todas. Já vi semelhantes! E, noção de ESCALA, no caso, temporal. O texto é bastante claro: 4,5 bilhões de anos para a Terra, seriam 45 anos. Como o universo, a questão diz, tem cerca do triplo da idade, cerca de 15 bilhões de anos, ele teria nascido em cerca do triplo da escala, ou seja, aproximadamente 150 anos.

OPÇÃO: B. O diagrama abaixo representa a energia solar que atinge a Terra e sua utilização na geração de eletricidade. A energia solar é responsável pela manutenção do ciclo da água, pela movimentação do ar, e pelo ciclo do carbono que ocorre através da fotossíntese dos vegetais, da decomposição e da respiração dos seres vivos, além da formação de combustíveis fósseis.

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22 10. De acordo com o diagrama, a humanidade aproveita, na forma de energia elétrica, uma fração da energia recebida como radiação solar, correspondente a: (A) 4 x 10-9 (B) 2,5 x 10-6 (C) 4 x 10-4 (D) 2,5 x 10-3 (E) 4 x 10-2

CORREÇÃO A questão trata de Energia, particularmente uma das mais importantes, solar. A fração aproveitada como eletricidade vem do diagrama, pegar os dados e calcular: 1

500000 MW 5 00 000 1 1 = = . 5= 200 bi MW 20 0 000 0 00 000 4 10 4

= 0, 25.10−5 = 2,5.10−6 Tem conta, mas, nada grave.

OPÇÃO: B.

11. De acordo com este diagrama, uma das modalidades de produção de energia elétrica envolve combustíveis fósseis. A modalidade de produção, o combustível e a escala de tempo típica associada à formação desse combustível são, respectivamente, (A) hidroelétricas - chuvas - um dia (B) hidroelétricas - aquecimento do solo - um mês (C) termoelétricas - petróleo - 200 anos (D) termoelétricas - aquecimento do solo - 1 milhão de anos (E) termoelétricas - petróleo - 500 milhões de anos

CORREÇÃO Embrenhando em análises e conhecimentos sobre ENERGIA, a questão pergunta sobre combustíveis fósseis: ora, são carvão mineral, gás natural e, claro, petróleo! Veja o link: ! http://pt.wikipedia.org/wiki/Combust%C3%ADveis_f%C3%B3sseis . Todos estão diretamente envolvidos com o problema do aquecimento global e as mudanças climáticas: ! http://www.bbc.co.uk/portuguese/especial/clima_ambiente.shtml . Quem usa tais combustíveis na geração de eletricidade são as termelétricas, ainda minoria na matriz energética brasileira. E, estes combustíveis demoraram milhões de anos para serem formados: são não renováveis! Veja o caso do pré-sal brasileiro, diretamente da descobridora, a Petrobras, com vários vídeos: ! http://diariodopresal.wordpress.com/o-que-e-o-pre-sal/ .

OPÇÃO: E. www.fisicanovestibular.com.br

23 12. No diagrama estão representadas as duas modalidades mais comuns de usinas elétricas, as hidroelétricas e as termoelétricas. No Brasil, a construção de usinas hidroelétricas deve ser incentivada porque essas I. utilizam fontes renováveis, o que não ocorre com as termoelétricas que utilizam fontes que necessitam de bilhões de anos para serem reabastecidas. II. apresentam impacto ambiental nulo, pelo represamento das águas no curso normal dos rios. III. aumentam o índice pluviométrico da região de seca do Nordeste, pelo represamento de águas. Das três afirmações acima, somente (A) I está correta. (B) II está correta. (C) III está correta. (D) I e II estão corretas. (E) II e III estão corretas.

CORREÇÃO Conhecimento bem básico sobre usinas elétricas: http://pt.wikipedia.org/wiki/Gera%C3%A7%C3%A3o_de_eletricidade . I. Certa! Água na barragem é renovável, pela chuva! Petróleo não! II. ERRADA. Hidrelétricas apresentam sim, impactos ambientais! Alagam milhares de km2! Não poderia ser diferente. Para citar um caso famoso, veja o dos famosos “bagres” nas usinas do Rio Madeira! III. Nada a ver com nada! Hidrelétricas, como Itaipu, podem estar lá no sul do Brasil! Como aumentariam as chuvas no Nordeste?

OPÇÃO: A. 13. automaticamente a velocidade de todos os veículos trafegando por uma avenida, onde passam em média 300 veículos por hora, sendo 55 km/h a máxima velocidade permitida. Um levantamento estatístico dos registros do

Veículos (%)

Um sistema de radar é programado para registrar

radar permitiu a elaboração da distribuição percentual de

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

veículos de acordo com sua velocidade aproximada.

40 30 15 5 10

90 100

Velocidade (km/h)

A velocidade média dos veículos que trafegam nessa avenida é de: (A) (B) (C) (D) (E)

35 km/h 44 km/h 55 km/h 76 km/h 85 km/h

CORREÇÃO Não ia comentar esta questão, pois é de estatística. Mas, pela velocidade média, vá lá... Na verdade, ao contrário de ensinar como se chega à conta exata, se você não souber, gostaria de mostrar outra coisa, a meu ver, bem mais útil. O bom senso! Observe novamente a figura: www.fisicanovestibular.com.br

Veículos (%)

24 Veja que nada menos do que 30 + 40 = 70 % dos veículos têm velocidade entre 40 e 50 km/h... Ora bolas, assim, é claro que a média tente a ir para algo entre 40 e 50 por hora, o que só leva a uma opção de resposta! 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

40 30 15 5 10

90 100

Velocidade (km/h)

OPÇÃO: B.

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ENEM 2000 – 7 questões 1. Ainda hoje, é muito comum as pessoas utilizarem vasilhames de barro (moringas ou potes de cerâmica não esmaltada) para conservar água a uma temperatura menor do que a do ambiente. Isso ocorre porque: (A) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre a uma temperatura menor que a dele, como se fosse isopor. (B) o barro tem poder de “gelar” a água pela sua composição química. Na reação, a água perde calor. (C) o barro é poroso, permitindo que a água passe através dele. Parte dessa água evapora, tomando calor da moringa e do restante da água, que são assim resfriadas. (D) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite na parte de fora da moringa. A água de fora sempre está a uma temperatura maior que a de dentro. (E) a moringa é uma espécie de geladeira natural, liberando substâncias higroscópicas que diminuem naturalmente a temperatura da água.

CORREÇÃO Não sei se isto se enquadra exatamente no programa da Física, mas também pode ser colocado como conhecimento geral. Minha própria avó, Maria Xavier, só tomava água da moringa. O fato é que o barro realmente é poroso, e, digamos, “sua”, deixando água passar pelos poros. Desta forma, a superfície externa sempre tem uma minúscula camada de água, que retira calor da moringa, e esta se esfria, para evaporar. É isto... Há algo que não tem nada a ver com a Física, mas certamente com a Química! Eu, por exemplo, adoro filtro de barro pelo gosto da água, comparado ao filtro de cerâmica ou aos elétricos. E o gosto da água em um filtro novo é péssimo!

OPÇÃO: C. 2. O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água. A água circula, conforme mostra o esquema abaixo.

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São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar: I o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor. II a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma estufa. III a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência. Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas está(ão) correta(s): (A) I. (B) I e II. (C) II. (D) I e III. (E) II e III.

CORREÇÃO Gosto desta questão também, que já apareceu inclusive em vários vestibulares, como UFMG, de forma semelhante. Há uma tendência mundial a se aproveitar cada vez mais a energia solar, já que energia é um dos grandes problemas a serem solucionados no 3º Milênio. Comentando item por item... I – se o reservatório for metálico, de fato conduz bem o calor. O problema é que ele está em contato com o ambiente, e assim a água quente se esfria. Nos modelos comerciais, que vejo em lojas de material de construção, eles são metálicos, mas os modelos mais eficientes são os recobertos por algum isolante térmico, como lã de vidro. As antigas serpentinas, de fogão a lenha, não tinham este isolamento. Mesmo em outros aquecedores vejo reservatórios de metal, sem isolamento, mas se perde eficiência. Algumas vezes, é porque são grandes demais, tornando difícil o isolamento. O ideal é que o reservatório seja de material isolante, embora alguns fabricantes, pela praticidade, continuem fazendo de metal. Errado. Certamente, dá margem a dúvidas no aluno. II – Realmente, inspirado no famoso “efeito estufa”, o vidro tem a função de permitir a entrada de radiação solar e evitar sua perda, para fora. Além do que, a placa de vidro isola o ar interno, quente, em contato com a tubulação, do externo, ao vento, mais frio, evitando perdas de calor por convecção. Certo. III – Certo. Mais preto, ou mais escuro, absorve mais calor, enquanto mais claro, ou mais branco, refletiria mais e absorveria menos. Por isto, as placas coletoras são negras, nos modelos à venda.

OPÇÃO: E. 3. A tabela abaixo resume alguns dados importantes sobre os satélites de Júpiter.

Ao observar os satélites de Júpiter pela primeira vez, Galileu Galilei fez diversas anotações e tirou importantes conclusões sobre a estrutura de nosso universo. A figura abaixo reproduz uma anotação de Galileu referente a Júpiter e seus satélites.

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27 De acordo com essa representação e com os dados da tabela, os pontos indicados por 1, 2, 3 e 4 correspondem, respectivamente, a: (A) Io, Europa, Ganimedes e Calisto. (B) Ganimedes, Io, Europa e Calisto. (C) Europa, Calisto, Ganimedes e Io. (D) Calisto, Ganimedes, Io e Europa. (E) Calisto, Io, Europa e Ganimedes.

CORREÇÃO Enquadra-se em Gravitação Universal. Mas é simples demais! Lembro de semelhante, da 2ª Etapa do Vestibular da UFMG, bem mais inteligente e complexa! Basta apenas ver na tabela as distâncias das luas a Júpiter: em ordem crescente, Io, Europa, Ganimedes e Calisto. Assim: 2 – Io, 3 – Europa, 1 – Ganimedes e 4 – Calisto, no “olhômetro” mesmo!

OPÇÃO: B. 4. A energia térmica liberada em processos de fissão nuclear pode ser utilizada na geração de vapor para produzir energia mecânica que, por sua vez, será convertida em energia elétrica. Abaixo está representado um esquema básico de uma usina de energia nuclear. A partir do esquema são feitas as seguintes afirmações: I a energia liberada na reação é usada para ferver a água que, como vapor a alta pressão, aciona a turbina. II a turbina, que adquire uma energia cinética de rotação, é acoplada mecanicamente ao gerador para produção de energia elétrica. III a água depois de passar pela turbina é préaquecida no condensador e bombeada de volta ao reator. Dentre as afirmações acima, somente está(ão) correta(s): (A) I. (B) II. (C) III. (D) I e II. (E) II e III.

CORREÇÃO Parece que o povo do ENEM gosta de usinas geradoras de eletricidade, pois é tema recorrente! Apenas mudou de hidrelétrica para nuclear. Qualquer hora veremos uma termelétrica! Já eu nunca gostei destas questões de 3 afirmativas. Acho sem criatividade... Mas, vamos lá! I – Certo. A reação nuclear gera uma enorme quantidade de calor, que é usado para vaporizar água sob pressão e esta vai mover a turbina. II – Certo, e a partir daí, as usinas são muito semelhantes, hidroelétrica, nuclear ou térmica. Já comentamos sobre transformações de energia nas hidrelétricas. Procure a questão com a figura de uma usina deste tipo, acima... III – Errado! Condensar é voltar de vapor a líquido. Lembra-me os alambiques, que fazem a boa e velha pinga! Quem conhece vai lembrar... A água não é aquecida, é resfriada no condensador, para poder voltar e ser aquecida novamente. A figura dá a entender isto, pois não é preciso bomba para fazer vapor voltar, é para água, no estado líquido.

OPÇÃO:D. www.fisicanovestibular.com.br

5. O esquema abaixo mostra, em termos de potência (energia/tempo), aproximadamente, o fluxo de energia, a partir de uma certa quantidade de combustível vinda do tanque de gasolina, em um carro viajando com velocidade constante.

O esquema mostra que, na queima da gasolina, no motor de combustão, uma parte considerável de sua energia é dissipada. Essa perda é da ordem de: (A) 80%.

(B) 70%.

(D) 30%.

(E) 20%.

CORREÇÃO Tá mais para Matemática que Física, né! Porém, como Energia é um tema sempre importante, tanto que o ENEM adora, vamos comentar. É verdadeiramente grande a ineficiência dos motores a combustão, mas ainda não se inventaram outros com aceitação no mercado, só os “alternativos” e experimentais. A conta é simples: de acordo com o esquema, o motor só aproveita 14,2 KWh de 72 disponíveis

no tanque. Dá:

14,2 = 0,197 = 19,7% 72

Da ordem de 80% são perdidos! Na verdade, as

perdas são até maiores, e a figura também mostra que sai 3KWh de calor (Energia Térmica). Já a parte gasta em luzes, ventilador, etc, não pode ser considerada perda, pois são aparelhos que o carro utiliza, inclusive alguns são essenciais, como o gerador. Todo mundo sabe que ar condicionado ligado faz o carro gastar mais, e é normal. Se considerarmos apenas o que vai para mover as rodas, aí sim, a

eficiência é menor ainda:

9 1 = = 12,5% ! Aproveita só isto para mover o carro! 72 8 OPÇÃO:A. www.fisicanovestibular.com.br

29 6. A figura abaixo mostra um eclipse solar no instante em que é fotografado em cinco diferentes pontos do planeta.

Três dessas fotografias estão reproduzidas abaixo.

As fotos poderiam corresponder, respectivamente, aos pontos: (A) III, V e II. (B) II, III e V. (C) II, IV e III. (D) I, II e III. (E) I, II e V.

CORREÇÃO Para mim, esta é uma das melhores questões que o ENEM produziu! Sai completamente do comum dos vestibulares! Muito criativa, até óbvia de ser cobrada, remetendo a conhecimento básico do sistema solar, como outra anterior da sombra das varetas. Parece-me que seu conteúdo cobrado é mais a Geometria Espacial, mas tem tudo a ver com a Gravitação, e é muito bacana! O aluno tem que relacionar os pontos na Terra com as visões do eclipse! Lembrar que olhamos para cima para vê-lo, a partir da Terra! Alguns tiram “de letra”, mas nem todos. Vou tentar desenhar em outra perspectiva. A figura representa o Sol, a Lua e o chão da Terra, azul. Coloquei os pontos e tracei raios de luz das extremidades do Sol para mostrar que eles só não conseguem atingir, barrados pela lua, uma pequena região ao centro, vermelha. Dos dois lados, em verde, há os eclipses parciais, onde parte da luz do Sol, de um dos seus lados, chega, enquanto a outra parte é eclipsada pela Lua. Nas extremidades laterais não há eclipse! Ao olhar para cima, uma pessoa nos pontos indicados verá algo como representado ao lado. Se estiver em 1, 2 ou 3 estará à esquerda da Lua, e em 4 ou 5 à direita! 1 está fora da região do eclipse, e vê todo o sol! 2 e 3 estão parcialmente www.fisicanovestibular.com.br

30 eclipsados, mas 3 está mais perto do total, e vê apenas a “beiradinha” esquerda do Sol! 4 e 5 vêem o lado direito do Sol, com a Lua tampando o seu lado esquerdo. Assim, a primeira figura é a visão de 3, a segunda de 5 e a última de 2!

OPÇÃO:A.

7. Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio, cada uma contendo 330 mL de refrigerante, são mantidas em um refrigerador pelo mesmo longo período de tempo. Ao retirá-las do refrigerador com as mãos desprotegidas, tem-se a sensação de que a lata está mais fria que a garrafa. É correto afirmar que: (A) a lata está realmente mais fria, pois a capacidade calorífica da garrafa é maior que a da lata. (B) a lata está de fato menos fria que a garrafa, pois o vidro possui condutividade menor que o alumínio. (C) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, possuem a mesma condutividade térmica, e a sensação deve-se à diferença nos calores específicos. (D) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do alumínio ser maior que a do vidro. (E) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do vidro ser maior que a do alumínio.

CORREÇÃO Nem é preciso refrigerador: o vidro sempre parece mais quente que o metal! FRIO é uma sensação humana, que decorre da perda de CALOR, este uma forma de energia, para a Física! Quanto mais se perde, ou quanto mais rápido se perde calor, mas frio uma pessoal sente. Ninguém morre só por dar uma nadadinha na água gelada! Todo ano vemos imagens de russos nadando no inverno em lagos gelados! Mas, no Pólo Norte, uma queda na água em um buraco no gelo provoca morte em pouquíssimo tempo! A perda de calor é tão grande que inviabiliza o metabolismo da pessoa, e ela morre! No caso da questão, como o metal conduz melhor o calor que o vidro, quando a pessoa o pega sente mais frio por estar perdendo calor mais rapidamente, e não em função da diferença de temperatura entre a lata e a garrafa! Por sinal, ao sair da geladeira, a temperatura de ambos é a mesma, pois estão em Equilíbrio Térmico.

OPÇÃO:D.

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ENEM 2001 – 9 questões 1. A distribuição média, por tipo de equipamento, do consumo de energia elétrica nas residências no Brasil é apresentada no gráfico.

Em associação com os dados do gráfico, considere as variáveis: I. Potência do equipamento. II. Horas de funcionamento. III. Número de equipamentos. O valor das frações percentuais do consumo de energia depende de (A) I, apenas. (B) II, apenas. (C) I e II, apenas. (D) II e III, apenas. (E) I, II e III. 2. Como medida de economia, em uma residência com 4 moradores, o consumo mensal médio de energia elétrica foi reduzido para 300 kWh. Se essa residência obedece à distribuição dada no gráfico, e se nela há um único chuveiro de 5000 W, pode-se concluir que o banho diário de cada morador passou a ter uma duração média, em minutos, de (A) 2,5. (B) 5,0. (C) 7,5. (D) 10,0. (E) 12,0.

CORREÇÃO A análise do gráfico pode ser dispensada pelo bom senso. Porém, vamos analisá-lo, pois é um dado da questão. Vemos que geladeira e chuveiro, nesta ordem, são os dois principais responsáveis pelo consumo de energia numa casa, em média. Um chuveiro é muito mais potente do que uma geladeira, e a explicação de ainda assim a geladeira gastar mais é que o chuveiro funciona apenas alguns minutos por dia, enquanto a geladeira funciona 24 horas por dia, todo santo dia! Logo, o consumo de eletricidade depende da potência, sim, mas também do tempo de funcionamento dos aparelhos. Por outro lado, todas as lâmpadas juntas correspondem em média a 20% do consumo. Aliás, estamos em processo de substituição das incandescentes pelas fluorescentes. Claro que uma residência de 3 cômodos precisa de menos lâmpadas do que outra de 12 cômodos, e o consumo vai depender do nº de aparelhos em funcionamento. www.fisicanovestibular.com.br

OPÇÃO 1: E. Agora a análise é quantitativa, e envolve conhecimento de fórmulas, e contas. De 98 a 2001, todas as provas do ENEM cobraram algo relacionado à Eletricidade e Energia Elétrica! Se o consumo de energia na referida casa é de 300KWh e pelo gráfico o chuveiro corresponde a

25 .300 = 75 KWh. Isto a energia gasta só pelo chuveiro. 25% disto, temos: 25% de 300 = 100 Podemos continuar as contas por vários caminhos... Escolhendo um, vamos calcular o consumo médio de energia pelo chuveiro, por dia e por pessoa. Para isto, vamos considerar um mês de 30 dias,

em média. Teremos: 75KWh por 30 dias, por 4 pessoas =

75 5KWh = 30.4 8.dia. pessoa .

Temos, então, a energia de um banho diário de cada pessoa da casa. Resta saber quantos minutos ele dura... Fórmula:

E E ⇒ t = , onde P é Potência(W), E é Energia(J) e t é Tempo(s). P t

Os cuidados agora ficam por conta das unidades.

E 5000W .3600 s = = 3.600 s = 450 s = (/ 60)7,5 min P 8.5000W

Veja

que

fomos obrigados a lembrar que Kilo=1.000 e 1h=3.600s. A potência do chuveiro foi dada e mudamos para as unidades padrão, encontrando o tempo em s, que dividimos por 60 para achar em min.

OPÇÃO: C. 3. Pelas normas vigentes, o litro do álcool hidratado que abastece os veículos deve ser constituído de 96% de álcool puro e 4% de água (em volume). As densidades desses componentes são dadas na tabela.

Um técnico de um órgão de defesa do consumidor inspecionou cinco postos suspeitos de venderem álcool hidratado fora das normas. Colheu uma amostra do produto em cada posto, mediu a densidade de cada uma, obtendo:

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33 A partir desses dados, o técnico pôde concluir que estavam com o combustível adequado somente os postos (A) I e II. (B) I e III. (C) II e IV. (D) III e V. (E) IV e V.

CORREÇÃO Poderíamos deixar esta questão para a Matemática, pois se trata de uma noção a respeito de razão e proporção. Considerando que abarca o conceito de Densidade, importante em Hidrostática, vamos corrigir. A Densidade é a razão entre a massa e o volume, a unidade utilizada foi g / l, e eu prefiro 3 g/cm . Mas, quanto a isto, não irá influir em nada. Simples: misturando água em álcool, sendo a água mais densa, a densidade desta mistura álcool-água tende a ser maior que a do álcool puro, como todas as opções de uma questão bem feitinha, como esta, mostram. Fazendo a conta da densidade da mistura, nas proporção que rege a lei:

mistura

= 96%de800 + 4%de1.000 = 0,96.800 + 0,04.1000 = 808g / l

Para misturas mais densas que isto, foi acrescentado mais água (a mais densa) e vice-versa. Logo, o posto IV está exatamente dentro da norma, e o V colocou menos água do que poderia, e isto é raro! O que se vê, na tv, e para quem lembra do cruel e mafioso assassinato do promotor que investigava os postos em BH, o normal seria adulterar o combustível com mais água, de preferência da chuva, que é grátis!

OPÇÃO: E. 4. “...O Brasil tem potencial para produzir pelo menos 15 mil megawatts por hora de energia a partir de fontes alternativas. Somente nos Estados da região Sul, o potencial de geração de energia por intermédio das sobras agrícolas e florestais é de 5.000 megawatts por hora. Para se ter uma idéia do que isso representa, a usina hidrelétrica de Ita, uma das maiores do país, na divisa entre o Rio Grande do Sul e Santa Catarina, gera 1.450 megawatts de energia por hora.” Esse texto, transcrito de um jornal de grande circulação, contém, pelo menos, um erro conceitual ao apresentar valores de produção e de potencial de geração de energia. Esse erro consiste em (A) apresentar valores muito altos para a grandeza energia. (B) usar unidade megawatt para expressar os valores de potência. (C) usar unidades elétricas para biomassa. (D) fazer uso da unidade incorreta megawatt por hora. (E) apresentar valores numéricos incompatíveis com as unidades.

CORREÇÃO Mais uma vez, Eletricidade e Energia Elétrica... E o problema claramente está na unidade...

E ⇒ E = P.t , de onde se vê que Energia vem do produto Potência x Tempo! A unidade t

pode variar, mas as grandezas não! Assim, para encontrar Energia podemos usar Cavalo-Vapor x Século, ou HP x dia, sempre Potência vezes Tempo, jamais por tempo, já que por significa divisão! Logo, MegaWatt / hora, como diz no texto, está errado!

OPÇÃO: D. www.fisicanovestibular.com.br

5. A refrigeração e o congelamento de alimentos são responsáveis por uma parte significativa do consumo de energia elétrica numa residência típica. Para diminuir as perdas térmicas de uma geladeira, podem ser tomados alguns cuidados operacionais: I. Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que ocorra a circulação do ar frio para baixo e do quente para cima. II. Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, para que o aumento da massa de gelo aumente a troca de calor no congelador. IV.

Limpar o radiador ("grade" na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e a poeira que nele se depositam não reduzam a transferência de calor para o ambiente.

Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas, (A) a operação I. (B) a operação II. (C) as operações I e II. (D) as operações I e III. (E) as operações II e III.

CORREÇÃO I – Um dos principais processos de transferência de calor no interior das geladeiras é a CONVECÇÃO, em que o fluido mais quente e menos denso sobe e o mais frio, ao contrário, desce. O fenômeno é comum nas saunas, serpentinas de fogão a lenha, influi na formação dos ventos, etc... Sem espaço, o ar não consegue circular dentro de um refrigerador, a troca de calor diminui e a eficiência cai! Isto é falado nos manuais! Logo, está CERTO! II – Já ouviu falar de iglu, aquelas casinhas de gelo feitas pelos esquimós? Por que alguém faria uma casa de gelo em um lugar gelado? O gelo é bom isolante térmico? A temperatura no interior do iglu é mais alta que do lado de fora! Deixar as paredes cheias de gelo dificulta a retirada do calor interno para fora da geladeira, e piora! Isto também está no manual! ERRADO! Outra explicação no link

http://www.mundofisico.joinville.udesc.br/index.php?idSecao=3&idSubSecao=&idTexto=58 III – O radiador tem justamente a função de liberar calor para o ambiente. Se estiver sujo, ou impedido por alguma coisa, como a mania que alguns têm de botar roupa para secar ali, perde-se eficiência e aumenta o consumo de energia. Por favor, leia os manuais de tudo! CERTO!

OPÇÃO: D. www.fisicanovestibular.com.br

35 6. A padronização insuficiente e a ausência de controle na fabricação podem também resultar em perdas significativas de energia através das paredes da geladeira. Essas perdas, em função da espessura das paredes, para geladeiras e condições de uso típicas, são apresentadas na tabela.

Considerando uma família típica, com consumo médio mensal de 200 kWh, a perda térmica pelas paredes de uma geladeira com 4 cm de espessura, relativamente a outra de 10 cm, corresponde a uma porcentagem do consumo total de eletricidade da ordem de (A) 30%. (B) 20%. (C) 10%. (D) 5%. (E) 1%.

CORREÇÃO Um pouco mais do tema anterior, o isolamento térmico. Em fogões e geladeira é comum encontrar recheando as paredes lã de vidro, um bom isolante. Quanto melhor o isolamento, menos calor irá atravessar a parede. Vejamos a tabela: para 4cm de parede, a perda é de 35KWh e para 10 cm é de 15KWh. Comparando, com a parede mais fina perde-se, a mais, 35 – 15 = 20KWh. De cabeça mesmo, isto é 10% de 200KWh que a família gasta!

OPÇÃO: C. 7. A figura mostra o tubo de imagens dos aparelhos de televisão usado para produzir as imagens sobre a tela. Os elétrons do feixe emitido pelo canhão eletrônico são acelerados por uma tensão de milhares de volts e passam por um espaço entre bobinas onde são defletidos por campos magnéticos variáveis, de forma a fazerem a varredura da tela.

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36 Nos manuais que acompanham os televisores é comum encontrar, entre outras, as seguintes recomendações: I. Nunca abra o gabinete ou toque as peças no interior do televisor. II. Não coloque seu televisor próximo de aparelhos domésticos com motores elétricos ou ímãs. Estas recomendações estão associadas, respectivamente, aos aspectos de (A) riscos pessoais por alta tensão / perturbação ou deformação de imagem por campos externos. (B) proteção dos circuitos contra manipulação indevida / perturbação ou deformação de imagem por campos externos. (C) riscos pessoais por alta tensão / sobrecarga dos circuitos internos por ações externas. (D) proteção dos circuitos contra a manipulação indevida / sobrecarga da rede por fuga de corrente. (E) proteção dos circuitos contra manipulação indevida / sobrecarga dos circuitos internos por ação externa.

CORREÇÃO É uma pena que a questão não explore mais a Física do tubo de TV, que é muito interessante! Há uma breve explicação de como ele funciona, mas quem quiser saber mais, visite os sites: - http://www.maloka.org/f2000/index.html; - http://www.pet.dfi.uem.br/animacoes/elmag/elmag041/index.html; Sem explorar tanto a Física, a questão cai no bom senso e um pouco de conhecimento científico. I – Não se deve abrir a TV porque altas voltagens são utilizadas para acelerar os elétrons, aqueles mesmos que arrepiam os cabelinhos quando a gente passa o braço na tela. Mesmo desligada da tomada, existem componentes chamados Capacitores, capazes de armazenar energia elétrica e proporcionar grandes choques se você botar a mão no lugar errado! II – Elétrons são desviados por campos eletromagnéticos, como a questão explica, para formar a imagem na TV. Aparelhos elétricos ou imãs produzem campos eletromagnéticos, que desviam os elétrons de sua trajetória e deformam a imagem. A UFMG colocou justamente uma questão sobre este assunto, em seu vestibular da 1ª etapa de 2005, e esta questão pegou muita gente!

OPÇÃO: A. 8. O texto foi extraído da peça Tróilo e Créssida de William Shakespeare, escrita, provavelmente, em 1601. “Os próprios céus, os planetas, e este centro reconhecem graus, prioridade, classe, constância, marcha, distância, estação, forma, função e regularidade, sempre iguais; eis porque o glorioso astro Sol está em nobre eminência entronizado e centralizado no meio dos outros, e o seu olhar benfazejo corrige os maus aspectos dos planetas malfazejos, e, qual rei que comanda, ordena sem entraves aos bons e aos maus." (personagem Ulysses, Ato I, cena III). SHAKESPEARE, W. Tróilo e Créssida: Porto: Lello & Irmão, 1948. A descrição feita pelo dramaturgo renascentista inglês se aproxima da teoria (A) geocêntrica do grego Claudius Ptolomeu. www.fisicanovestibular.com.br

(B) da reflexão da luz do árabe Alhazen. (C) heliocêntrica do polonês Nicolau Copérnico. (D) da rotação terrestre do italiano Galileu Galilei. (E) da gravitação universal do inglês Isaac Newton.

CORREÇÃO Sinceramente, mais claro do que isto é difícil: “o glorioso astro Sol ... centralizado no meio dos outros”. Teoria Heliocêntrica, né! Facílimo! Leia mais e aprenda um pouco da História da Física: - http://geocities.yahoo.com.br/saladefisica9/biografias/copernico.htm.

OPÇÃO: C. 9. SEU OLHAR (Gilberto Gil, 1984) Na eternidade Eu quisera ter Tantos anos-luz Quantos fosse precisar Pra cruzar o túnel Do tempo do seu olhar Gilberto Gil usa na letra da música a palavra composta anos-luz. O sentido prático, em geral, não é obrigatoriamente o mesmo que na ciência. Na Física, um ano luz é uma medida que relaciona a velocidade da luz e o tempo de um ano e que, portanto, se refere a (A) tempo. (B) aceleração. (C) distância. (D) velocidade. (E) luminosidade.

CORREÇÃO Velocidade x Temo = Distância, fórmula das mais básicas! E é de conhecimento amplo que ano luz é distância... Distância percorrida pela luz em um ano! Vale:

d = v.t = 3.10

m 8m 7 15 12 x1ano = 3.10 x3,15.10 s = 9,47.10 m = 9,47.10 Km s s

Ou seja, 1ano-luz = alguns quase dez bilhões de Kilômetros! Só isto... E a estrela, além do Sol, mais próxima da Terra está a 4,3 anos-luz de distância! “Pertinho”!

OPÇÃO: C.

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ENEM 2002 – 9 questões 1. Na comparação entre diferentes processos de geração de energia, devem ser considerados aspectos econômicos, sociais e ambientais. Um fator economicamente relevante nessa comparação é a eficiência do processo. Eis um exemplo: a utilização do gás natural como fonte de aquecimento pode ser feita pela simples queima num fogão (uso direto), ou pela produção de eletricidade em uma termoelétrica e uso de aquecimento elétrico (uso indireto). Os rendimentos correspondentes a cada etapa de dois desses processos estão indicados entre parênteses no esquema.

Na comparação das eficiências, em termos globais, entre esses dois processos (direto e indireto), verifica-se que (A) a menor eficiência de P2 deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento da termoelétrica. (B) a menor eficiência de P2 deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento na distribuição. (C) a maior eficiência de P2 deve-se ao alto rendimento do aquecedor elétrico. (D) a menor eficiência de P1 deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento da fornalha. (E) a menor eficiência de P1 deve-se, sobretudo, ao alto rendimento de sua distribuição.

CORREÇÃO Questão interessante, sobre ENERGIA, tema recorrente no ENEM. Particularmente, sobre o conceito de Rendimento. Sempre que se converte uma forma de energia em outra, uma parte da energia inicial é perdida. O rendimento mostra a proporção da energia que foi realmente aproveitada. Como houveram transformações em seqüência, podemos calcular o rendimento total em cada um dos dois processos. Vejamos: r1 = 0,95 x 0,7 = 0,665 . r2 = 0,4 x 0,9 x 0,95 = 0,342 . Vemos que no segundo processo, o rendimento é menor!Observando a razão, basicamente o rendimento no processo 2 é menor porque o rendimento na geração termelétrica (0,4 = 40%) é muito baixo em comparação com todos os outros!

OPÇÃO: A. 2. Os números e cifras envolvidos, quando lidamos com dados sobre produção e consumo de energia em nosso país, são sempre muito grandes. Apenas no setor residencial, em um único dia, o consumo de energia elétrica é da ordem de 200 mil MWh. Para avaliar esse consumo, imagine uma situação em que o Brasil não dispusesse de hidrelétricas e tivesse de depender somente de termoelétricas, onde cada kg de carvão, ao ser queimado, permite obter uma quantidade de energia da ordem de 10 kWh. Considerando que um caminhão transporta, em média, 10 toneladas de carvão, a quantidade de caminhões de carvão necessária para abastecer as termoelétricas, a cada dia, seria da ordem de (A) 20. (B) 200. (C) 1.000. (D) 2.000. (E) 10.000. www.fisicanovestibular.com.br

CORREÇÃO Questão sobre Energia, para variar, que pode ser resolvida pela útil e versátil Regra de Três, em várias etapas... Primeiro, vamos calcular quantos kilos(kg) de carvão são necessárias: 3

EnergiaTotal 200.10 .10 Wh 6 3 = = 20 . kg = 20 . 000 ton ( 1 ton = kg ) 10 10 3 energia / kg 10.10 Wh / kg Não esquecer os prefixos gregos... Esta enormidade de carvão será transportada por vários caminhões! Quantos?

n º ca min hões =

MassaTotal 20000 = = 2.000ca min hões! massa / ca min hão 10

Só isto...

OPÇÃO: D. 3. Numa área de praia, a brisa marítima é uma conseqüência da diferença no tempo de aquecimento do solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo) que se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e sobe, deixando uma área de baixa pressão, provocando o deslocamento do ar da superfície que está mais fria (mar).

À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica durante o dia.

Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira: (A) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área de baixa pressão, causando um deslocamento de ar do continente para o mar. (B) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu reter calor durante o dia. (C) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na água; forma-se, assim, um centro de baixa pressão, que atrai o ar quente do continente. (D) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pressão que atrai massas de ar continental. (E) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa temperatura do ar que está sobre o mar. www.fisicanovestibular.com.br

CORREÇÃO Acredito que este seja um fenômeno bem conhecido de todos, de formação de ventos na beira da praia. Envolve alguns conceitos da TERMODINÂMICA. Primeiramente, o conceito de CALOR ESPECÍFICO: calor especifico c é uma grandeza que mede “a facilidade ou dificuldade de se esquentar uma substância”. Quanto maior o calor específico, mais energia se gasta para aquecer, e mais energia (calor) é necessário perder a substância para se esfriar. O calor específico da água é maior que o da areia (terra). Assim, durante o dia, a água demora mais para esquentar, e o ar sobre ela fica então mais frio. São formadas CORRENTES DE CONVECÇÃO: o ar mais quente sobre a terra fica menos denso, e sobe. Então, o ar mais frio sobre a água “vem ocupar seu lugar”, fazendo o vento soprar do mar para terra. À noite, o ar sobre a água está mais quente, menos denso e sobe. Como o ar subiu, sobre o mar fica um “vazio”, região de baixa pressão. O ar mais frio e mais denso sobre a terra, sob maior pressão, “vem ocupar seu lugar”, e o vento sopra de terra para mar.

OPÇÃO: A. 4. Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia de energia elétrica em uma residência, destacamos as seguintes: ● Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas. ● Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição “inverno” ou “quente”. ● Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro elétrico de uma só vez. ● Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários aparelhos simultaneamente. ● Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros recomendados às suas finalidades. A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar energia através da tentativa de, no dia-a-dia, reduzir (A) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos. (B) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos. (C) o consumo de energia elétrica convertida em energia térmica. (D) o consumo de energia térmica convertida em energia elétrica. (E) o consumo de energia elétrica através de correntes de fuga.

CORREÇÃO Nesta questão, é melhor analisar sugestão por sugestão. Em A, ao trocar as lâmpadas incandescentes (veja o Português!) por fluorescentes se economiza porque estas últimas “jogam fora” menos calor por Efeito Joule (conversão de Energia Elétrica em Térmica). Para B, mudar de Inverno para Verão no chuveiro diminui a Potência e, conseqüentemente, diminui a conversão de Eletricidade em Calor. C é meio óbvio: se muita roupa vai ser passada de uma vez, evita-se ficar ligando e desligando o ferro, perdendo à toa calor (que vem da energia elétrica) para o ar e o ambiente. Evitar o uso de tomadas múltiplas (extensões ou “tês”) diminui as perdas por Efeito Joule. Muitos aparelhos implicam em maior corrente elétrica na tomada, e maior perdas por Efeito Joule. O mesmo se pode dizer do diâmetro dos fios. Aliás, usar fios muito finos, e pouco mais baratos, é uma das economias mais porcas que já vi! Sem contar o risco de curto-circuitos! A resistência de um fio e a potência são dadas por: ρ .l , onde R=resistência(Ω), ρ=resistividade(Ω.m), = comprimento(m) e A=área(grossura!)(m2). R= A P = R . i 2, onde P é Potência (W), R é Resistência(Ω) e i Corrente(A) www.fisicanovestibular.com.br

41 Se o fio é mais fino, a Resistência é maior, aumentando o aquecimento dos fios pela passagem da corrente! Aquece mais, maiores perdas, maiores riscos de curto! Todas as opções visam diminuir o gasto da conversão de Energia Elétrica em Térmica.

OPÇÃO: C. 5. Em usinas hidrelétricas, a queda d’água move turbinas que acionam geradores. Em usinas eólicas, os geradores são acionados por hélices movidas pelo vento. Na conversão direta solarelétrica são células fotovoltaicas que produzem tensão elétrica. Além de todos produzirem eletricidade, esses processos têm em comum o fato de (A) não provocarem impacto ambiental. (B) independerem de condições climáticas. (C) a energia gerada poder ser armazenada. (D) utilizarem fontes de energia renováveis. (E) dependerem das reservas de combustíveis fósseis.

CORREÇÃO É, o assunto que este ENEM mais adora é mesmo a ENERGIA! Usinas hidrelétricas usam água acumulada em represas, reabastecidas quando chove. Ventos vão e vêm. E o sol nasce todo santo dia! Todos utilizam fontes renováveis de energia!

OPÇÃO: D. 6. O diagrama mostra a utilização das diferentes fontes de energia no cenário mundial. Embora aproximadamente um terço de toda energia primária seja orientada à produção de eletricidade, apenas 10% do total são obtidos em forma de energia elétrica útil. A pouca eficiência do processo de produção de eletricidade deve-se, sobretudo, ao fato de as usinas (A) nucleares utilizarem processos de aquecimento, nos quais as temperaturas atingem milhões de graus Celsius, favorecendo perdas por fissão nuclear. (B) termelétricas utilizarem processos de aquecimento a baixas temperaturas, apenas da ordem de centenas de graus Celsius, o que impede a queima total dos combustíveis fósseis. (C) hidrelétricas terem o aproveitamento energético baixo, uma vez que parte da água em queda não atinge as pás das turbinas que acionam os geradores elétricos. (D) nucleares e termelétricas utilizarem processos de transformação de calor em trabalho útil, no qual as perdas de calor são sempre bastante elevadas. (E) termelétricas e hidrelétricas serem capazes de utilizar diretamente o calor obtido do combustível para aquecer a água, sem perda para o meio.

CORREÇÃO Vamos variar: ENERGIA... Uma análise do gráfico mostra bem o problema: cerca de 33% de toda a energia é voltada à produção de eletricidade. Porém, destes, só cerca de 10% são transformados em energia elétrica útil! 23% da energia se perde sob a forma de calor na produção! E não se perde calor nas hidrelétricas, mas nas termelétricas e nucleares. O rendimento da transformação de calor em trabalho útil é sempre baixo!

OPÇÃO: D. www.fisicanovestibular.com.br

7. Um grupo de pescadores pretende passar um final de semana do mês de setembro, embarcado, pescando em um rio. Uma das exigências do grupo é que, no final de semana a ser escolhido, as noites estejam iluminadas pela lua o maior tempo possível. A figura representa as fases da lua no período proposto. Considerando-se as características de cada uma das fases da lua e o comportamento desta no período delimitado, pode-se afirmar que, dentre os fins de semana, o que melhor atenderia às exigências dos pescadores corresponde aos dias (A) 08 e 09 de setembro. (B) 15 e 16 de setembro. (C) 22 e 23 de setembro. (D) 29 e 30 de setembro. (E) 06 e 07 de outubro.

CORREÇÃO Até que enfim! Algo diferente de Energia: conceitos básicos de GRAVITAÇÃO! Quem marcou E, vou te falar! Veja na figura abaixo a posição do Sol:

LUZ SOLAR

CRESCENTE

NOITE

CHEIA

DIA

NOVA

Vendo a posição do sol, pela figura ele ilumina as faces MINGUANTE É claro que quem quer lua à noite, iluminando, para pescar, do lado direito. quer Lua Cheia! Ela vai estar cheia dia 02/10, de acordo com o esquema. Porém, só em Outubro, e a questão pede em Setembro! Observe que deve ter havido uma lua cheia lá pelo dia 03 de Setembro, que a questão não mostra! Pelas opções que a questão oferece, é melhor pescar nos dias 29 e 30 de Setembro, quando a lua estará mais próxima de cheia, iluminando mais as noites.

OPÇÃO: D. www.fisicanovestibular.com.br

43 8. As cidades de Quito e Cingapura encontram-se próximas à linha do equador e em pontos diametralmente opostos no globo terrestre. Considerando o raio da Terra igual a 6370 km, podese afirmar que um avião saindo de Quito, voando em média 800 km/h, descontando as paradas de escala, chega a Cingapura em aproximadamente (A) 16 horas. (B) 20 horas. (C) 25 horas. (D) 32 horas. (E) 36 horas.

CORREÇÃO Outra diferente: CINEMÁTICA BÁSICA! Diametralmente opostas significa uma de um lado, outra do outro do globo, ou meia volta na Terra, 1800. O comprimento de uma circunferência é dado por Cο = 2.π.R. Calculando a distância entre as duas (meia volta):

2.π .R = π .6370 ≅ 20.000km 2

Considerando π = 3,14.

Como a velocidade foi considerada constante,

d . t

d 20000 200 = = = 25h v 800 8

Tem gente que vai “viajar na maionese”, dizer que enquanto o avião voa a Terra gira, como se a atmosfera não girasse junto com a Terra, e devido a estes argumentos estranhos calcular os valores mais estranhos, também... Poderia se aproveitar a interdisciplinaridade e perguntar também algo sobre Fusos Horários, dando a hora de saída e perguntando a de chegada, mas não foi feito isto...

OPÇÃO: C. 9. Nas discussões sobre a existência de vida fora da Terra, Marte tem sido um forte candidato a hospedar vida. No entanto, há ainda uma enorme variação de critérios e considerações sobre a habitabilidade de Marte, especialmente no que diz respeito à existência ou não de água líquida. Alguns dados comparativos entre a Terra e Marte estão apresentados na tabela.

Com base nesses dados, é possível afirmar que, dentre os fatores abaixo, aquele mais adverso à existência de água líquida em Marte é sua www.fisicanovestibular.com.br

(A) grande distância ao Sol. (B) massa pequena. (C) aceleração da gravidade pequena. 2 (D) atmosfera rica em CO . (E) temperatura média muito baixa.

CORREÇÃO Outra de GRAVITAÇÃO. Mas, envolve também Biologia, e bom senso. A tabela mostra bem que Marte tem menos massa e gravidade menores que a da Terra, o que talvez seja agradável! Lembre-se dos astronautas na lua, saltando “feito bambis serelepes” mesmo cheio de peso e parafernálias! E o metabolismo pode se adaptar à falta de gravidade, pelo menos por uns bons meses, como astronautas já passam na estação espacial. A pressão, e não a gravidade, influi na temperatura de fusão (congelamento) da água. A atmosfera é de gás carbônico, também comum na Terra. Balões de oxigênio resolvem. Mas não influi na existência ou não de água líquida. O problema maior é que Marte está mais distante do Sol, e portanto é bem mais frio! A distância do Sol em si não importa, desde que consigamos chegar lá, né! A temperatura muito baixa congela a água, este é o problema. Mas, há indícios de água líquida no subsolo do planeta, sendo intensamente pesquisados. Quem quiser saber mais, recomendo: - http://www.observatorio.ufmg.br/pas27.htm. E, por curiosidade, Marte já está bem mapeado, grátis, na internete: - http://www.google.com/mars/.

OPÇÃO: E.

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ENEM 2003 – 7 questões 1. “Águas de março definem se falta luz este ano”. Esse foi o título de uma reportagem em jornal de circulação nacional, pouco antes do início do racionamento do consumo de energia elétrica, em 2001. No Brasil, a relação entre a produção de eletricidade e a utilização de recursos hídricos, estabelecida nessa manchete, se justifica porque (A) a geração de eletricidade nas usinas hidrelétricas exige a manutenção de um dado fluxo de água nas barragens. (B) o sistema de tratamento da água e sua distribuição consomem grande quantidade de energia elétrica. (C) a geração de eletricidade nas usinas termelétricas utiliza grande volume de água para refrigeração. (D) o consumo de água e de energia elétrica utilizadas na indústria compete com o da agricultura. (E) é grande o uso de chuveiros elétricos, cuja operação implica abundante consumo de água.

CORREÇÃO Como sempre, a eletricidade é lugar comum no ENEM. Em questões anteriores, já comentamos bastante sobre a geração nas hidrelétricas, a conversão de Energia Potencial Gravitacional das águas em Energia Elétrica. Assim, a questão é simples: precisa-se de água para gerar!

OPÇÃO: A. 2. Na música “Bye, bye, Brasil”, de Chico Buarque de Holanda e Roberto Menescal, os versos “puseram uma usina no mar talvez fique ruim pra pescar” poderiam estar se referindo à usina nuclear de Angra dos Reis, no litoral do Estado do Rio de Janeiro. No caso de tratar-se dessa usina, em funcionamento normal, dificuldades para a pesca nas proximidades poderiam ser causadas (A) pelo aquecimento das águas, utilizadas para refrigeração da usina, que alteraria a fauna marinha. (B) pela oxidação de equipamentos pesados e por detonações que espantariam os peixes. (C) pelos rejeitos radioativos lançados continuamente no mar, que provocariam a morte dos peixes. (D) pela contaminação por metais pesados dos processos de enriquecimento do urânio. (E) pelo vazamento de lixo atômico colocado em tonéis e lançado ao mar nas vizinhanças da usina.

CORREÇÃO Veja, algumas opções, em questões deste tipo, são absurdas! Pense: rejeitos radioativos jogados no mar, vazamento de lixo atômico, coisas gravíssimas! Não é nada disto! Veja o esquema de uma usina nuclear: www.fisicanovestibular.com.br

Apenas a água do chamado circuito terciário, azul escuro, é do mar, e com todos os cuidados para não haver nenhuma contaminação radioativa! Ela é usada para refrigeração da água no circuito secundário, azul claro, e por isto se aquece. Quem quiser saber mais, visite os sites: - http://www.eletronuclear.gov.br/ ; - http://ipen.br/ . Tenho uma aula completa sobre o assunto, também, para quem quiser, basta enviar email. E como o ENEM adora abordar a questão energética!

OPÇÃO: A. 3. A eficiência do fogão de cozinha pode ser analisada em relação ao tipo de energia que ele utiliza. O gráfico abaixo mostra a eficiência de diferentes tipos de fogão.

Pode-se verificar que a eficiência dos fogões aumenta www.fisicanovestibular.com.br

(A) à medida que diminui o custo dos combustíveis. (B) à medida que passam a empregar combustíveis renováveis. (C) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a lenha por fogão a gás. (D) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a gás por fogão elétrico. (E) quando são utilizados combustíveis sólidos.

CORREÇÃO Mais do mesmo: energia... Sem comentários! Uma boa interpretação do gráfico leva à resposta: a eficiência para lenha é cerca de 28 % e para gás, cerca de 57 %, no “olhômetro”! Logo, de um para outro aumenta cerca de duas vezes! Um comentário: quanta eletricidade equivale a 1ton de lenha? E quantos bujões de gás? Quanto custa 1ton de lenha? Se você não sabe, não chuta a letra A à toa, não! Outro comentário: a eletricidade pode ou não vir de fontes renováveis... Supondo uma casa cujas luzes vêm da energia solar, é renovável, mas já uma termelétrica queimando gás usa fonte não renovável. Site interessante sobre energia alternativa: - http://www.cresesb.cepel.br/ .

OPÇÃO: C. 4. O setor de transporte, que concentra uma grande parcela da demanda de energia no país, continuamente busca alternativas de combustíveis. Investigando alternativas ao óleo diesel, alguns especialistas apontam para o uso do óleo de girassol, menos poluente e de fonte renovável, ainda em fase experimental. Foi constatado que um trator pode rodar, nas mesmas condições, mais tempo com um litro de óleo de girassol, que com um litro de óleo diesel. Essa constatação significaria, portanto, que usando óleo de girassol, (A) o consumo por km seria maior do que com óleo diesel. (B) as velocidades atingidas seriam maiores do que com óleo diesel. (C) o combustível do tanque acabaria em menos tempo do que com óleo diesel. (D) a potência desenvolvida, pelo motor, em uma hora, seria menor do que com óleo diesel. (E) a energia liberada por um litro desse combustível seria maior do que por um de óleo diesel.

CORREÇÃO Energia, energia e mais energia! Pelo enunciado, “um trator pode rodar, nas mesmas condições, mais tempo com um litro de óleo de girassol, que com um litro de óleo diesel.” Ora, se o trator pode rodar mais tempo, e claro que para rodar mais tempo irá precisar de mais energia, o “diesel de girassol” libera mais energia que o comum! Simples, fácil e direto. O chamado Biodiesel é uma das alternativas sendo estudada para o futuro, já que o Petróleo vai acabar, só não se sabe ao certo quando. Já é uma realidade e está a venda. Quem quiser saber mais sobre esta interessante fonte alternativa de energia pode visitar o site: - http://www.biodiesel.gov.br/ .

OPÇÃO: E. 5. No Brasil, o sistema de transporte depende do uso de combustíveis fósseis e de biomassa, cuja energia é convertida em movimento de veículos. Para esses combustíveis, a transformação de energia química em energia mecânica acontece (A) na combustão, que gera gases quentes para mover os pistões no motor. (B) nos eixos, que transferem torque às rodas e impulsionam o veículo. (C) na ignição, quando a energia elétrica é convertida em trabalho. (D) na exaustão, quando gases quentes são expelidos para trás. (E) na carburação, com a difusão do combustível no ar. www.fisicanovestibular.com.br

CORREÇÃO Para variar, outro tema, agora: Energia... Quando a energia armazenada na gasolina, por exemplo, é liberada: diria que, até por conhecimento comum, na queima ou combustão! A mistura ar + combustível entra no cilindro, a vela “acende”, há uma explosão, que dá nome ao tipo de motor, e os gases movem os pistões... É assim, aliás, o motor é estudado na parte do nosso conteúdo chamada Termodinâmica.

OPÇÃO: A. 6. Nos últimos anos, o gás natural (GNV: gás natural veicular) vem sendo utilizado pela frota de veículos nacional, por ser viável economicamente e menos agressivo do ponto de vista ambiental. O quadro compara algumas características do gás natural e da gasolina em condições ambiente.

Apesar das vantagens no uso de GNV, sua utilização implica algumas adaptações técnicas, pois, em condições ambiente, o volume de combustível necessário, em relação ao de gasolina, para produzir a mesma energia, seria (A) muito maior, o que requer um motor muito mais potente. (B) muito maior, o que requer que ele seja armazenado a alta pressão. (C) igual, mas sua potência será muito menor. (D) muito menor, o que o torna o veículo menos eficiente. (E) muito menor, o que facilita sua dispersão para a atmosfera.

CORREÇÃO Incrível a redundância de conteúdo desta prova do Enem! Embora com diferentes abordagens, sempre remetendo à questão energética! Meu próprio carro é a gás. Recomendo intensamente para todos a conversão dos motores, desde que se observe se o investimento será pago! Quanto mais se roda com o carro, mais se economiza! Tenho um controle rigoroso dos gastos com combustível, gás e gasolina. Minha economia de combustível é de 43% de gasto a menos. Com a gasolina a R$2,30 e o gás hoje a R$1,43, isto significa uma economia de aproximadamente R$0,08 por kilômetro rodado. Assim, a conta que se tem que fazer, de acordo com o quanto se roda em média com o carro por mês é em quanto tempo esta economia paga o seu investimento na conversão do carro para gás. Dependendo, compensa, e muito! Inclusive, contando que o próprio kit gás pode ser vendido, o custo da conversão é atingido assim que a economia feita alcance o valor da diferença entre o investimento feito e o preço do kit gás para revenda, usado. No meu caso, foi em poucos, cerca de 6 meses... Valeu a pena, pois a partir daí é só economia, e muita. Aliás, o gás no meu carro praticamente não deu manutenção nem nenhum problema! Além da vantagem ecológica enorme, pois todos temos que contribuir para a diminuição da poluição no planeta! Sei que com os acontecimentos recentes na Bolívia muita gente ficou “cabreira” com a conversão, mas a menos que ocorra uma catástrofe, vai continuar valendo a pena. Mais informações: - http://www.gasbrasil.com.br/mercado/gnv/ . Quanto à questão, discute o conceito e a compreensão por parte do aluno da densidade: veja na tabela que o gás é muito menos denso que a gasolina! E uma velha pergunta: quem pesa mais, 1Kg de chumbo ou 1Kg de algodão? www.fisicanovestibular.com.br

49 Assim, para ser utilizado, ele precisa ser comprimido, e é estocado em cilindros de alta pressão como o gás de cozinha, só que em pressões bem maiores que este último! Isto para que o carro leve uma massa de gás que seja suficiente para fornecer energia comparável à massa de gasolina transportada. Veja uma conta simples: o volume ocupado por 1kg, de gás sem pressão e gasolina: m m d = , onde d é densidade(kg/m3), m massa(kg) e V volume (m3). Assim: V = . V d m 1kg 3 Para 1kg de gás “solto”: V = = = 1,25 m kg d 0,8 3

m Para 1kg de gasolina: V = = d 3

1kg 3 = 0,00135 m ou1,35litros! kg 738 3

Pense bem, 1m é uma caixa de um por um por um metro! Grande para ser transportada num carro, e isto equivale mais ou menos a 1 litro de gasolina! Se o gás não for pressurizado, fica inviável!

OPÇÃO: B. 7. O tempo que um ônibus gasta para ir do ponto inicial ao ponto final de uma linha varia, durante o dia, conforme as condições do trânsito, demorando mais nos horários de maior movimento. A empresa que opera essa linha forneceu, no gráfico abaixo, o tempo médio de duração da viagem conforme o horário de saída do ponto inicial, no período da manhã.

De acordo com as informações do gráfico, um passageiro que necessita chegar até as 10h30min ao ponto final dessa linha, deve tomar o ônibus no ponto inicial, no máximo, até as: (A) 9h20min (B) 9h30min (C) 9h00min (D) 8h30min (E) 8h50min www.fisicanovestibular.com.br

CORREÇÃO Estou corrigindo esta questão porque achei interessante, mas ela está mais para interpretação de informação, gráficos, no caso, do que para Física. Bem, no enunciado, temos: “tempo médio de duração da viagem conforme o horário de saída do ponto inicial”. Logo, devemos ler o gráfico pelo horário de partida, e não de chegada! Observe:

Em vermelho, mostro um raciocínio errado, mas que tenho certeza de que muita gente vai embarcar. O passageiro quer chegar até as 10h30min. Olhando no gráfico a abscissa para 10 e 30, marca um tempo de cerca de 75 min. 10h30min-75min=9h15min, e o cara marca a letra errada! Não é assim! Assim se olha saindo as 10 e meia! Que somado a 75min chega-se no ponto final às 11h45min! Temos que olhar tendo em vista a partida: veja a marcação em verde. Se sair do ponto inicial às 8h50min, demora 100min para chegar! É isto o que o gráfico diz! Assim, 8h50min+100min=10h30min, bem na hora!

OPÇÃO: E.

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ENEM 2004 – 9 questões 1. Para medir o perfil de um terreno, um mestre-de-obras utilizou duas varas (VI e VII), iguais e igualmente graduadas em centímetros, às quais foi acoplada uma mangueira plástica transparente, parcialmente preenchida por água (figura ao lado). Ele fez 3 medições que permitiram levantar o perfil da linha que contém, em seqüência, os pontos P1, P2, P3 e P4. Em cada medição, colocou as varas em dois diferentes pontos e anotou suas leituras na tabela a seguir. A figura representa a primeira medição entre P1 e P2.

Ao preencher completamente a tabela, o mestre-de-obras determinou o seguinte perfil para o terreno:

CORREÇÃO Nesta questão, que nem é tão complicada, exige a compreensão de um dos princípios básicos da HIDROSTÁTICA: o Teorema de Stevin e a questão dos Vasos Comunicantes. Segundo Stevin, a pressão no interior de um fluido é dada por: P = P o + dhg, onde P é a pressão num ponto no interior do fluido (Pa), P 0 é a pressão na superfície(Pa), d é densidade(kg/m3), h a altura do ponto em relação à superfície(m) e g a aceleração da gravidade(m/s 2). No caso das mangueiras, vasos comunicantes, ou seja, vasilhas, cheias e interligadas, para que a pressão no fundo seja a mesma, a altura de água tem que ser a mesma. Lembra muito, pelo menos para mim, uma balança do modelo antigo, de pratos.

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52 Pode-se mover as mangueiras, mas a altura de água dentro delas permanece a mesma, obedecendo a Stevin! E foi o que o mestre-de-obras fez... Veja a primeira medição, e a figura: a segunda vara ficou mais alta, a água da mesma altura e isto levou a diferença na graduação em cm para +75. Vemos que + significa + alto e logo – é mais baixo! Vendo as próximas medidas, P 2 para P 3, P 3 para P 4 temos -25 e +55. Assim, o ponto 3 está 25cm mais baixo que 2 e o ponto 4 está +55cm acima de 3... Logo, de 2 para 3 desce 25 e de 3 para 4 sobe 55cm. Observando uma certa escala, o gráfico que mais combina é o A.

OPÇÃO: A. 2. O crescimento da demanda por energia elétrica no Brasil tem provocado discussões sobre o uso de diferentes processos para sua geração e sobre benefícios e problemas a eles associados. Estão apresentados no quadro alguns argumentos favoráveis (ou positivos, P1, P2 e P3) e outros desfavoráveis (ou negativos, N1, N2 e N3) relacionados a diferentes opções energéticas.

Ao se discutir a opção pela instalação, em uma dada região, de uma usina termoelétrica, os argumentos que se aplicam são (A) P1 e N2. (B) P1 e N3. (C) P2 e N1. (D) P2 e N2. (E) P3 e N3.

CORREÇÃO O ENEM e sua “paixão” pela Energia! Esta questão é multidisciplinar, estaria também enquadrada na Geografia, mas, vamos lá... Discutindo os favoráveis: P 1 se enquadra bem para Energia Hidrelétrica, cujo potencial no Brasil abunda; P2 seria Energia Termelétrica, cujas fontes de calor usadas para gerar podem ser várias; P3 seria adequado a Energia Hidrelétrica, cujas chuvas enchem de novo os reservatórios, pois depende delas, ou Termelétrica que não queime combustíveis fósseis, porém outras fontes como bagaço de cana, biodiesel ou gás proveniente de lixo, etc. Quanto aos desfavoráveis: N1 seria para Hidrelétrica, que gera graves problemas sociais em sua construção; N2 para Termelétricas, pois não tem jeito, queima gera emissão de poluentes, sempre; N3 se enquadra nas Hidrelétricas, que dependem das chuvas... Assim, exclusivamente para Termelétricas, se aplicam P2 e N2.

OPÇÃO: D.

3. Os sistemas de cogeração representam uma prática de utilização racional de combustíveis e de produção de energia. Isto já se pratica em algumas indústrias de açúcar e de álcool, nas quais se aproveita o bagaço da cana, um de seus subprodutos, para www.fisicanovestibular.com.br

53 produção de energia. Esse processo está ilustrado no esquema ao lado. Entre os argumentos favoráveis a esse sistema de cogeração pode-se destacar que ele (A) otimiza o aproveitamento energético, ao usar queima do bagaço nos processos térmicos da usina e na geração de eletricidade. (B) aumenta a produção de álcool e de açúcar, ao usar o bagaço como insumo suplementar. (C) economiza na compra da cana-de-açúcar, já que o bagaço também pode ser transformado em álcool. (D) aumenta a produtividade, ao fazer uso do álcool para a geração de calor na própria usina. (E) reduz o uso de máquinas e equipamentos na produção de açúcar e álcool, por não manipular o bagaço da cana.

CORREÇÃO Novamente, reconhecendo que ENERGIA diz respeito à Física, não é lá bem um questão de Física, pura... Envolve Economia, etc. Mas, é simples: queimar o bagaço é economia e aproveitamento, lógico, pois se produz calor, que é necessário no processo industrial da produção sucro-alcoleira e ainda gera um ‘cadim de eletricidade! Ao contrário de simplesmente jogar o bagaço fora!

OPÇÃO: A. 4. O debate em torno do uso da energia nuclear para produção de eletricidade permanece atual. Em um encontro internacional para a discussão desse tema, foram colocados os seguintes argumentos: I. Uma grande vantagem das usinas nucleares é o fato de não contribuírem para o aumento do efeito estufa, uma vez que o urânio, utilizado como “combustível”, não é queimado, mas sofre fissão. II. Ainda que sejam raros os acidentes com usinas nucleares, seus efeitos podem ser tão graves que essa alternativa de geração de eletricidade não nos permite ficar tranqüilos. A respeito desses argumentos, pode-se afirmar que (A) o primeiro é válido e o segundo não é, já que nunca ocorreram acidentes com usinas nucleares. (B) o segundo é válido e o primeiro não é, pois de fato há queima de combustível na geração nuclear de eletricidade. (C) o segundo é valido e o primeiro é irrelevante, pois nenhuma forma de gerar eletricidade produz gases do efeito estufa. (D) ambos são válidos para se compararem vantagens e riscos na opção por essa forma de geração de energia. (E) ambos são irrelevantes, pois a opção pela energia nuclear está-se tornando uma necessidade inquestionável.

CORREÇÃO Energia, sempre ela... A questão não quer saber a minha ou a sua opinião: ela quer saber se os argumentos são ou não VÁLIDOS! De fato, nas usinas nucleares, cujo esquema se encontra acima, no comentário de outra questão, não se queima Urânio, tem-se uma reação nuclear que gera calor. Assim, ao contrário das Termelétricas, onde se queima algum combustível, normalmente fósseis e com emissão de gases, na nuclear não. Argumento válido. Quanto ao segundo ponto, de fato acidentes nucleares são raros, mas podem ser gravíssimos como o de Chernobyl, 1987! Eu não concordo que não se pode ficar tranqüilo apenas pela possibilidade de acidentes, pois, por exemplo, se uma grande Hidrelétrica se romper, será gravíssimo também! www.fisicanovestibular.com.br

54 Tomando-se todas as precauções, na minha opinião, pode-se e deve-se usar a Energia Nuclear, mas o argumento não deixa de ser válido apenas porque eu não concordo com ele. Quem quiser saber mais sobre Chernobyl, vá nos links: - http://www.nuctec.com.br/educacional/acidentes.html; - http://www.energiatomica.hpg.ig.com.br/chernobylp96.htm; http://www.cnen.gov.br/publique/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?UserActiveTemplate=portal_cnen&infoid=9 8&sid=11.

OPÇÃO: D. 5. Entre outubro e fevereiro, a cada ano, em alguns estados das regiões Sul, Sudeste e CentroOeste, os relógios permanecem adiantados em uma hora, passando a vigorar o chamado horário de verão. Essa medida, que se repete todos os anos, visa (A) promover a economia de energia, permitindo um melhor aproveitamento do período de iluminação natural do dia, que é maior nessa época do ano. (B) diminuir o consumo de energia em todas as horas do dia, propiciando uma melhor distribuição da demanda entre o período da manhã e da tarde. (C) adequar o sistema de abastecimento das barragens hidrelétricas ao regime de chuvas, abundantes nessa época do ano nas regiões que adotam esse horário. (D) incentivar o turismo, permitindo um melhor aproveitamento do período da tarde, horário em que os bares e restaurantes são mais freqüentados. (E) responder a uma exigência das indústrias, possibilitando que elas realizem um melhor escalonamento das férias de seus funcionários.

CORREÇÃO Ainda batendo na mesma tecla, Energia, todo mundo sabe, é intensamente alardeado e discutido todo santo ano na imprensa a questão do horário de verão: ele é feito para economizar energia, aproveitando as horas de luz solar e evitando iluminação elétrica. É isto...

OPÇÃO: A. 6. Há estudos que apontam razões econômicas e ambientais para que o gás natural possa vir a tornar-se, ao longo deste século, a principal fonte de energia em lugar do petróleo. Justifica-se essa previsão, entre outros motivos, porque o gás natural (A) além de muito abundante na natureza é um combustível renovável. (B) tem novas jazidas sendo exploradas e é menos poluente que o petróleo. (C) vem sendo produzido com sucesso a partir do carvão mineral. (D) pode ser renovado em escala de tempo muito inferior à do petróleo. (E) não produz CO2 em sua queima, impedindo o efeito estufa.

CORREÇÃO Gás natural e petróleo foram produzidos juntos, a milhões de anos, e não são renováveis... Ele tem se tornado mais importante porque antes já foi simplesmente jogado fora! e hoje novas jazidas são descobertas e os ecologistas têm apoiado seu uso porque polui menos, e aliás é mais barato, também! A questão do gás foi discutida anteriormente com outro enfoque em prova do ENEM de outro ano.

OPÇÃO: B. www.fisicanovestibular.com.br

55 7. As previsões de que, em poucas décadas, a produção mundial de petróleo possa vir a cair têm gerado preocupação, dado seu caráter estratégico. Por essa razão, em especial no setor de transportes, intensificou-se a busca por alternativas para a substituição do petróleo por combustíveis renováveis. Nesse sentido, além da utilização de álcool, vem se propondo, no Brasil, ainda que de forma experimental, (A) a mistura de percentuais de gasolina cada vez maiores no álcool. (B) a extração de óleos de madeira para sua conversão em gás natural. (C) o desenvolvimento de tecnologias para a produção de biodiesel. (D) a utilização de veículos com motores movidos a gás do carvão mineral. (E) a substituição da gasolina e do diesel pelo gás natural.

CORREÇÃO Também já comentado em questões anteriores, o cada vez mais na moda biodiesel... Vamos aguardar e ver se emplaca! Tomara!

OPÇÃO: C. 8. Já são comercializados no Brasil veículos com motores que podem funcionar com o chamado combustível flexível, ou seja, com gasolina ou álcool em qualquer proporção. Uma orientação prática para o abastecimento mais econômico é que o motorista multiplique o preço do litro da gasolina por 0,7 e compare o resultado com o preço do litro de álcool. Se for maior, deve optar pelo álcool. A razão dessa orientação deve-se ao fato de que, em média, se com um certo volume de álcool o veículo roda dez quilômetros, com igual volume de gasolina rodaria cerca de (A) 7 km. (B) 10 km. (C) 14 km. (D) 17 km. (E) 20 km.

CORREÇÃO Mais de Matemática e outro importante ramo do conhecimento: bom senso! De fato, os motores Flex, bicombustível, estão na moda. Creio que hoje se venda mais carros assim do que só a gasolina. A questão da economia reflete uma característica dos dois combustíveis. O álcool é mais barato, mais “rende” menos, isto é, o carro faz menos km / litro. A questão está um pouco defasada, tecnologicamente, e outro dia mesmo vi entrevista de um especialista dizendo que para os carros de hoje (12/03/2006) o multiplicador é de 0,75, não mais 0,7. Compreendendo as contas, considerando, claro, o dado da questão, 0,7, se um carro Flex roda 10 Km com 1 litro de gasolina, roda 0,7x10 = 7 km com 1 litro de álcool. Como o contrário da multiplicação é a divisão, se um carro roda 10 km com 1 litro de álcool, rodará

10 10 10 = = 10. = 14,2 0,7 7 7 10

km com 1 litro de gasolina.

OPÇÃO: C. 9. O excesso de veículos e os congestionamentos em grandes cidades são temas de freqüentes reportagens. Os meios de transportes utilizados e a forma como são ocupados têm reflexos nesses congestionamentos, além de problemas ambientais e econômicos. No gráfico a seguir, podem-se observar valores médios do consumo de energia por passageiro e por quilômetro rodado, em diferentes meios de transporte, para veículos em duas condições de ocupação (número de passageiros): ocupação típica e ocupação máxima. www.fisicanovestibular.com.br

Esses dados indicam que políticas de transporte urbano devem também levar em conta que a maior eficiência no uso de energia ocorre para os (A) ônibus, com ocupação típica. (B) automóveis, com poucos passageiros. (C) transportes coletivos, com ocupação máxima. (D) automóveis, com ocupação máxima. (E) trens, com poucos passageiros.

CORREÇÃO Interpretando o gráfico, a maior eficiência, quer dizer, o menor gasto de Energia, por passageiro por kilômetro, é dos ônibus lotados tipo lata de sardinha, ocupação máxima! Metrô, 6h20min numa segunda feira na estação Venda Nova vem logo em seguida! Uma distração leva a votar na letra A... Mas, é distração...

OPÇÃO: C.

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ENEM 2005 – 6 questões 1. Leia o texto abaixo. O jardim de caminhos que se bifurcam (....) Uma lâmpada aclarava a plataforma, mas os rostos dos meninos ficavam na sombra. Um me perguntou: O senhor vai à casa do Dr. Stephen Albert? Sem aguardar resposta, outro disse: A casa fica longe daqui, mas o senhor não se perderá se tomar esse caminho à esquerda e se em cada encruzilhada do caminho dobrar à esquerda. (Adaptado. Borges, J. Ficções. Rio de Janeiro: Globo, 1997. p.96.) Quanto à cena descrita acima, considere que I - o sol nasce à direita dos meninos; II - o senhor seguiu o conselho dos meninos, tendo encontrado duas encruzilhadas até a casa. Concluiu-se que o senhor caminhou, respectivamente, nos sentidos: (A) oeste, sul e leste. (B) leste, sul e oeste. (C) oeste, norte e leste. (D) leste, norte e oeste. (E) leste, norte e sul.

CORREÇÃO Gostei desta questão: poderia se enquadrar em Geografia, também. Conhecimento ultra básico: o sol nasce no leste! Segundo a questão, nasce à direita dos meninos. A partir daí, lembrar que o homem segue mandado pelo menino à esquerda e vira duas vezes, à esquerda também. Ilustração:

SOL

Para OESTE ESQUERDA Para SUL

MENINO

DIREITA

Para LESTE

OPÇÃO: A. www.fisicanovestibular.com.br

2. Observe a situação descrita na tirinha abaixo.

(Francisco Caruso & Luisa Daou, Tirinhas de Física, vol. 2, CBPF, Rio de Janeiro, 2000.)

Assim que o menino lança a flecha, há transformação de um tipo de energia em outra. A transformação, nesse caso, é de energia (A) potencial elástica em energia gravitacional. (B) gravitacional em energia potencial. (C) potencial elástica em energia cinética. (D) cinética em energia potencial elástica. (E) gravitacional em energia cinética.

CORREÇÃO A velha “cisma” do ENEM com a Energia... Bom, ao puxar a corda do arco, ele se comporta como uma mola e acumula Energia Potencial Elástica. Esta, quando a corda é solta, se transforma em Energia Cinética. Diga-se de passagem que mesmo para velocidade bem maiores, como das balas de fuzis, devese compensar a Gravidade sempre! Os atiradores de elite sambem disto, e miram mais para cima para compensar. Quanto mais para cima, vai depender da distância do tiro, ou do tempo em que a bala permanece caindo!

OPÇÃO: C. 3. Observe o fenômeno indicado na tirinha ao lado. A força que atua sobre o peso e produz o deslocamento vertical da garrafa é a força (A) de inércia. (B) gravitacional. (C) de empuxo. (D) centrípeta. (E) elástica.

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CORREÇÃO Outra questão interessante! Já vi esta experiência, mas nunca fiz em sala. Como é comum em questões de Física, vamos analisar as forças que atuam na questão. Ao girar o peso, ele vai precisar de Força Centrípeta FC, fornecida pela Tração T da corda, esta puxada pelo peso P da garrafa. →

A Força Centrípeta é dada por:

m. v R

→

Quando a velocidade aumenta, a necessidade de Força Centrípeta aumenta, e passa a ser maior que o peso P da garrafa, que então sobe!

OPÇÃO: D.

→

P 4. Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as principais fontes desse consumo. Pense na situação em que apenas os aparelhos que constam da tabela abaixo fossem utilizados diariamente da mesma forma. Tabela: A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho doméstico. Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1 KWh é de R$ 0,40, o consumo de energia elétrica mensal dessa casa, é de aproximadamente (A) R$ 135. (B) R$ 165. (C) R$ 190. (D) R$ 210. (E) R$ 230.

CORREÇÃO Ah, sim, voltamos à Energia! Melhor resolver em duas etapas: quantos KWh (KW vezes hora) se gasta nesta casa e depois quanto vai custar a conta. Calculando o total de KWh num mês, aparelho por aparelho:

1 Energia = 1,5 x8 x30( dias ) + 3,3 x x30 + 0,2 x10 x30 + 0,35 x10 x30 + 0,1x6 x30 = 576 KWh 3

576 x 0,4( R $) = R $230 ,40 .

Por fim, o preço: Cara a conta! Usa ar condicionado demais!

OPÇÃO: E. www.fisicanovestibular.com.br

5. O gás natural veicular (GNV) pode substituir a gasolina ou álcool nos veículos automotores. Nas grandes cidades, essa possibilidade tem sido explorada, principalmente, pelos táxis, que recuperam em um tempo relativamente curto o investimento feito com a conversão por meio da economia proporcionada pelo uso do gás natural. Atualmente, a conversão para gás natural do motor de um automóvel que utiliza a gasolina custa R$ 3.000,00. Um litro de gasolina permite percorrer cerca de 10 km e custa R$ 2,20, enquanto um metro cúbico de GNV permite percorrer cerca de 12 km e custa R$ 1,10. Desse modo, um taxista que percorra 6.000 km por mês recupera o investimento da conversão em aproximadamente (A) 2 meses.

(B) 4 meses.

(D) 8 meses.

(E) 10 meses.

CORREÇÃO Normal, Energia... Já comentei sobre o GNV em prova anterior. E sei que não vou concordar com esta questão! Aposto que um Economista ou um Administrador de Empresa vai concordar comigo! As contas podem ser feitas de várias maneiras. Na outra questão que resolvi, fiz de um jeito. Vamos fazer de outro: calcular a economia ($$$$$$) por km rodado! R$2,20(1litro) R$0,22 = . Hoje (24/03/06): em BH o litro de Preço do km rodado para gasolina: 10km km gasolina custa entre R$2,30 e R$2,45. R$1,10(m3) R$0,091666 Preço do km rodado para o gás: = . O cartel do gás estipulou o preço hoje 12km km a R$1,49 o m 3. Economia por km rodado: 0,22 - 0,091666 =

R$0,128333 rodado! Tá bão! km

Vamos ver em quanto tempo, com esta economia, se recupera os R$3.000,00 investidos. Primeiro, calculando quantos km temos que rodar para economizar os 3 mil:

3.000 ≅ 23.377km. . Parece muito, mas para quem roda pouco de carro! 0,128333 Agora, fechando: se o taxista roda 6.000km por mês, em cerca de 4 meses (pouco menos) rodará os mais de 23mil km! Só que, ao comprar o kit gás, ele pode ser revendido, usado. Um kit gás usado sai hoje por cerca de R$1.500,00, dependendo do tamanho do bujão. Assim, em cerca de 4 meses, ele economiza os R$3.000,00 e tem a mais o valor do kit usado: R$1.500,00! Então, para igualar o investimento, a conta a ser feita deveria ser quanto tempo ele gasta para economizar R$1.500,00, que é a diferença entre o valor investido, R$3.000, e o valor do kit usado, que é um bem, e deve ser computado como tal: R$1.500! Basta vender o kit por 1.500 que somado a mais 1.500 de economia dá os 3.000 investidos! Zero a zero! Logo, daria cerca de 2 meses apenas: metade do tempo considerado correto nesta questão pelos elaboradores da prova, no que eu discordo! Inclusive tenho um carro a gás e em breve terei outro, ainda que a economia tenha diminuído em relação há uns dois anos atrás!

OPÇÃO: B. www.fisicanovestibular.com.br

61 6. Um problema ainda não resolvido da geração nuclear de eletricidade é a destinação dos rejeitos radiativos, o chamado “lixo atômico”. Os rejeitos mais ativos ficam por um período em piscinas de aço inoxidável nas próprias usinas antes de ser, como os demais rejeitos, acondicionados em tambores que são dispostos em áreas cercadas ou encerrados em depósitos subterrâneos secos, como antigas minas de sal. A complexidade do problema do lixo atômico, comparativamente a outros lixos com substâncias tóxicas, se deve ao fato de (A) emitir radiações nocivas, por milhares de anos, em um processo que não tem como ser interrompido artificialmente. (B) acumular-se em quantidades bem maiores do que o lixo industrial convencional, faltando assim locais para reunir tanto material. (C) ser constituído de materiais orgânicos que podem contaminar muitas espécies vivas, incluindo os próprios seres humanos. (D) exalar continuamente gases venenosos, que tornariam o ar irrespirável por milhares de anos. (E) emitir radiações e gases que podem destruir a camada de ozônio e agravar o efeito estufa.

CORREÇÃO O problema claro é que o lixo é radioativo, e a radioatividade dura milhares, muitas vezes milhões de anos! Além de fazer mal ao ser humano!

Pesquisas na área tentam encontrar soluções para o problema, como reaproveitar pelo menos parte do chamado lixo atômico novamente como combustível nuclear, inclusive reduzindo o tempo para que ele se torne inofensivo e aumentando o rendimento do processo de geração nuclear, pelo reaproveitamento. Já indiquei links: quem quiser de novo, lá vai. - http://www.eletronuclear.gov.br/sys/gp.asp; - http://www.eletronuclear.gov.br/sys/interna.asp?IdSecao=42&secao_mae=5 (interessante, vídeos! Mostram Angra, as Usinas, a piscina, etc); - http://www.cnen.gov.br/default2.asp;

Rejeitos.

OPÇÃO: A. www.fisicanovestibular.com.br

ENEM 2006 – 13 questões

Prova AMARELA 28. No Brasil, verifica-se que a Lua, quando esta na fase cheia, nasce por volta das 18 horas e se põe por volta das 6 horas. Na fase nova, ocorre o inverso: a Lua nasce às 6 horas e se põe às 18 horas, aproximadamente. Nas fases crescente e minguante, ela nasce e se põe em horários intermediários. Sendo assim, a Lua na fase ilustrada na figura acima poderá ser observada no ponto mais alto de sua trajetória no céu por volta de A meia-noite. B três horas da madrugada. C nove horas da manha. D meio-dia. E seis horas da tarde.

CORREÇÃO As fases da Lua são algo tão comum e presente na vida diária que deveriam fazer parte do conhecimento comum e geral! Mas, já notei em sala de aula que não fazem... Existe um macete que identificam as fases crescente e minguante: a Lua é crescente quando lembra a letra C (como é o caso da figura da questão) e é minguante quando lembra a letra D (DECRESENTE). Veja a Lua minguando abaixo à direita... Simplesmente inverti a figura, embora não seja assim que a vemos no céu. Nosso satélite cresce para ficar cheia! Pelo enunciado, em cada fase ela passa pelo céu por 12 horas. Logo, para quem ainda não sabia, a Lua crescente nasce ao meio dia e se põe à meia noite. Nesta fase, então, ela estará no ponto mais alto (a pino) por volta das 18 h, ou seis da tarde. Sugiro olhar as questões da sombra de 1999 e do eclipse de 2000, observando que não é tão incomum, no ENEM, questões sobre os conceitos mais básicos da Astronomia.

OPÇÃO: E. Eu mesmo custei a entender as fases da Lua. Sugiro ver esquemas: - http://www.cdcc.sc.usp.br/cda/aprendendo-basico/fases-lunares/fases-lunares.htm (em 09/12/2006); - http://www.solarviews.com/cap/moon/vmoon2.htm (em 09/12/06, download de uma animação da visão das fases da Lua VISTA DO HEMISFÉRIO NORTE); - http://www.harcourtschool.com/activity/moon_phases/ (em 09/12/06, esquema animado das fases vistas do PÓLO NORTE); - http://home.hiwaay.net/~krcool/Astro/moon/moonphase/ (em 09/12/06, esquema animado das fases vistas do PÓLO NORTE). Muitas opções, deve haver melhores. Basta procurar na rede. 31. A Terra e cercada pelo vácuo espacial e, assim, ela só perde energia ao irradiá-la para o espaço. O aquecimento global que se verifica hoje decorre de pequeno desequilíbrio energético, de cerca de 0,3 %, entre a energia que a Terra recebe do Sol e a energia irradiada a cada 2 segundo, algo em torno de 1 W/m . Isso significa que a Terra acumula, anualmente, cerca de 22 o 1,6 × 10 J. Considere que a energia necessária para transformar 1 kg de gelo a 0 C em água 5 líquida seja igual a 3,2 × 10 J. Se toda a energia acumulada anualmente fosse usada para o derreter o gelo nos pólos (a 0 C), a quantidade de gelo derretida anualmente, em trilhões de toneladas, estaria entre www.fisicanovestibular.com.br

A 20 e 40. B 40 e 60. C 60 e 80. D 80 e 100. E 100 e 120.

CORREÇÃO Questão envolvendo o atual e importante tema do aquecimento global da Terra devido à má atuação do homem. Poluição decorrente das queimas: florestas, combustíveis pelos carros, indústria, etc. O calor que vem do Sol chega à Terra e como não estamos encostados em nada nem envoltos em uma nuvem gasosa englobando o espaço ao nosso redor (do planeta), não conseguimos perder calor nem por condução nem por convecção, apenas irradiando por ondas de volta ao espaço. Nosso saldo tem sido positivo: ganhamos mais calor do que conseguimos irradiar de volta. As conseqüências podem ser catastróficas! Como a questão forneceu os dados de maneira simples, inclusive números a mais do que o necessário para a solução, o que confundiu uma porção de alunos, não é nada complicada. Temos: 22 - 1,6 × 10 J de energia sobrando por ano; 5 - 3,2 × 10 J para derreter cada kg de gelo. Então:

massa de água derretida =

energia total energia para derreter 1 kg

1, 6 .1022 3, 2 .10

= 0,5.1022−5 = 5, 0.1016 kg

Mas, queremos a resposta em trilhões de toneladas! 1 ton = 10 3 kg. Trilhão = 10 12 . Assim, 1 trilhão de toneladas = 10 15 kg! Logo, 5.10 16 kg = 50.10 15 kg = 50 trilhões de toneladas ! Envolve uma noção de ordem de grandeza.

OPÇÃO: B.

49. Para se obter 1,5 kg do dióxido de urânio puro, matéria prima para a produção de combustível nuclear, é necessário extrair-se e tratar-se 1,0 tonelada de minério. Assim, o rendimento (dado em % em massa) do tratamento do minério ate chegar ao dióxido de urânio puro e de A 0,10%.

B 0,15%.

C 0,20%.

D 1,5%.

E 2,0%.

CORREÇÃO A questão Nuclear é atual. Discute-se se o Brasil vai ou não construir a usina de Angra III. Alguns conhecidos e notórios ecologistas já defendem a energia nuclear como alternativa à queima de combustível como solução menos poluente. Há uma aula em PowerPoint, disponível no meu site, www.fisicanovestibular.xpg.com.br , sobre a geração de energia nuclear. Alguns links, para quem quer saber mais sobre o tema, geração de energia nuclear, produção e enriquecimento de urânio, aplicações diversas das radiações em vários ramos, etc: - CNEN, Comissão Nacional de Energia Nuclear, http://www.cnen.gov.br/default2.asp; www.fisicanovestibular.com.br

- ELETRONUCLEAR: http://www.eletronuclear.gov.br/sys/gp.asp; - INB, Indústrias Nucleares do Brasil: http://www.inb.gov.br/; - NUCLEP: Nuclebras Equipamentos Pesados: http://www.nuclep.gov.br/. É bom lembrar que o tema Nuclear apareceu também no ENEM de 2003, 2004 e 2005. Foi recorrente. A questão em si é bem simples: porcentagem. Uma tonelada = 1.000 kg, e já apareceu esse mesmo conhecimento nesta prova. Temos 1,5 kg retirados em 1 ton:

percentual =

1,5 0,15 = = 0,15 % . Só isto. 1000 100 OPÇÃO: B.

50. O funcionamento de uma usina nucleoéletrica típica baseia-se na liberação de energia resultante da divisão do núcleo de urânio em núcleos de menor massa, processo conhecido como fissão nuclear. Nesse processo, utiliza-se uma mistura de diferentes átomos de urânio, de forma a proporcionar uma concentração de apenas 4% de material físsil. Em bombas atômicas, são utilizadas concentrações acima de 20% de urânio físsil, cuja obtenção é trabalhosa, pois, na natureza, predomina o urânio não-físsil. Em grande parte do armamento nuclear hoje existente, utiliza-se, então, como alternativa, o plutônio, material físsil produzido por reações nucleares no interior do reator das usinas nucleoéletrica. Considerando-se essas informações, é correto afirmar que A a disponibilidade do urânio na natureza está ameaçada devido a sua utilização em armas nucleares. B a proibição de se instalarem novas usinas nucleoéletricas não causara impacto na oferta mundial de energia. C a existência de usinas nucleoéletricas possibilita que um de seus subprodutos seja utilizado como material bélico. D a obtenção de grandes concentrações de urânio físsil é viabilizada em usinas nucleoéletricas. E a baixa concentração de urânio físsil em usinas nucleoéletricas impossibilita o desenvolvimento energético.

CORREÇÃO Conhecimento geral ou comentários do professor dentro de sala ajudariam, porém esta é uma questão de interpretação de texto, pura e simplesmente. O texto diz que na natureza a proporção de urânio físsil, quer dizer, utilizável em reações nas usinas, é baixa comparada a outros tipos, isótopos, de urânio (apenas cerca de 0,7 %). O texto não diz com esta palavra, mas é necessário enriquecer o urânio, aumentar a proporção do isótopo físsil, Urânio-235, em relação ao não-físsil, Urânio-238, até 4 %. É difícil enriquece urânio a 20 %, e assim Plutônio, subproduto de reações nucleares nas usinas, é utilizado para fabricação de bombas atômicas. Este é o texto e a única opção coerente com o que ele diz é a C.

OPÇÃO: C.

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65 51. Na avaliação da eficiência de usinas quanto à produção e aos impactos ambientais, utilizamse vários critérios, tais como: razão entre produção efetiva anual de energia elétrica e potência instalada ou razão entre potência instalada e área inundada pelo reservatório. No quadro seguinte, esses parâmetros são aplicados às duas maiores hidrelétricas do mundo: Itaipu, no Brasil, e Três Gargantas, na China.

Com base nessas informações, avalie as afirmativas que se seguem. I A energia elétrica gerada anualmente e a capacidade nominal máxima de geração da hidrelétrica de Itaipu são maiores que as da hidrelétrica de Três Gargantas. II Itaipu é mais eficiente que Três Gargantas no uso da potência instalada na produção de energia elétrica. III A razão entre potencia instalada e área inundada pelo reservatório e mais favorável na hidrelétrica Três Gargantas do que em Itaipu. E correto apenas o que se afirma em A I.

B II.

C III.

D I e III.

E II e III.

CORREÇÃO Comentando cada afirmativa: I. Pelo quadro, Itaipu gera mais energia, mas a usina chinesa tem maior capacidade instalada. ERRADO. II. Claro que Itaipu é mais eficiente, pois com menor capacidade instalada, gera mais que a outra. CERTO. III. Com certeza, a razão potência/área é maior para 3 Gargantas, pois tem maior potência em menor área. Nem gasta calcular. CERTO.

OPÇÃO: E.

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Texto para as questões 52 e 53 O carneiro hidráulico ou aríete, dispositivo usado para bombear água, não requer combustível ou energia elétrica para funcionar, visto que usa a energia da vazão de água de uma fonte. A figura a seguir ilustra uma instalação típica de carneiro em um sitio, e a tabela apresenta dados de seu funcionamento.

A eficiência energética ε de um carneiro pode ser obtida pela expressão:

cujas variáveis estão definidas na tabela e na figura. 52. No sítio ilustrado, a altura da caixa d’água é o quádruplo da altura da fonte. Comparado a motobombas a gasolina, cuja eficiência energética é cerca de 36%, o carneiro hidráulico do sítio apresenta A menor eficiência, sendo, portanto, inviável economicamente. B menor eficiência, sendo desqualificado do ponto de vista ambiental pela quantidade de energia que desperdiça. C mesma eficiência, mas constitui alternativa ecologicamente mais apropriada. D maior eficiência, o que, por si só, justificaria o seu uso em todas as regiões brasileiras. E maior eficiência, sendo economicamente viável e ecologicamente correto.

CORREÇÃO O carneiro é muito interessante! Quem já o viu em funcionamento, na roça, fica intrigado, como eu fiquei! Como bombear água a grandes alturas como ele faz aproveitando a energia da própria água? www.fisicanovestibular.com.br

Eis alguns links que explicam e ensinam a fazer até com garrafas PET: - http://www.setelombas.com.br/2006/04/20/bomba-carneiro/ em 09/12/2006; - http://www.feiradeciencias.com.br/sala07/07_57.asp em 09/12/2006; - http://www.schou.dk/animation/ em 09/12/2006; A questão envolve a eficiência, cuja fórmula eu não conhecia, mas foi fornecida. Calculamos então a partir do máximo e do mínimo volume da fonte e bombeado, fornecidos pela tabela. Veja: 2

ε1 =

120 H vb x = 4. = 0, 66 = 66 % h vf 720 180

3 21

ε2=

H vb 210 x = 4. = 0, 7 = 70 % h vf 1200 300 30

Note que usamos os valores máximo e mínimo da vazão e da água bombeada, e encontramos um rendimento entre 66,6 e 70 %. O que não é nada, nada ruim, pelo contrário, pois gasta-se energia da própria queda d’água, e não elétrica ou combustível! Então, o carneiro é ecológico e rende bem!

OPÇÃO: E. 53. Se, na situação apresentada, H = 5 × h, então, é mais provável que, apos 1 hora de funcionamento ininterrupto, o carneiro hidráulico bombeie para a caixa d´água A de 70 a 100 litros de água. B de 75 a 210 litros de água. C de 80 a 220 litros de água. D de 100 a 175 litros de água. E de 110 a 240 litros de água.

CORREÇÃO Agora, vamos consultar a tabela: não há uma linha para h/H = 1/5 . Deve ser algo entre 1/6 e 1/4 . Vemos que isto dá um mínimo de 80 litros bombeados para 1/6 e um máximo de 210 para 1/4 . Então, é algum valor neste intervalo, maior que 80 e menor que 210. Só resta uma opção...

OPÇÃO: D. 54. Não é nova a idéia de se extrair energia dos oceanos aproveitando-se a diferença das marés alta e baixa. Em 1967, os franceses instalaram a primeira usina “maré-motriz”, construindo uma barragem equipada de 24 turbinas, aproveitando-se a potência máxima instalada de 240 MW, suficiente para a demanda de uma cidade com 200 mil habitantes. Aproximadamente 10% da potência total instalada são demandados pelo consumo residencial. Nessa cidade francesa, aos domingos, quando parcela dos setores industrial e comercial pára, a demanda diminui 40%. Assim, a produção de energia correspondente à demanda aos domingos será atingida mantendose www.fisicanovestibular.com.br

68 I todas as turbinas em funcionamento, com 60% da capacidade máxima de produção de cada uma delas. II a metade das turbinas funcionando em capacidade máxima e o restante, com 20% da capacidade máxima. III quatorze turbinas funcionando em capacidade máxima, uma com 40% da capacidade máxima e as demais desligadas. Está correta a situação descrita A apenas em I. B apenas em II. C apenas em I e III. D apenas em II e III. E em I, II e III.

CORREÇÃO Não envolvesse uma das formas chamadas alternativas de energia esta questão seria classificada como de matemática, tratando de razão e proporção. De qualquer forma, vamos corrigi-la, por que não? Vejamos os dados relevantes: 24 turbinas – 240 MW – 200 mil hab – 10 % residencial – domingo diminui 40 %. Diminuindo 40 %, se a demanda era a total, baixa para 240 MW – 0,4.240 MW = 144 MW. Conferindo cada item: I 60 % de todas = 0,6.240 = 144 MW. Certo. Aliás, é claro que estaria: se a demanda diminui 40%, sobram 60% do total. II Metade no máximo = 120 MW + 20 % de 120 ( 20 % da outra metade) = 120 + 24 = 144 MW. Certo. III 14 no máximo = 140 (afinal, 24 pra 240=10/cada) + 40 % de uma = 140 + 0,4.10 = 144 MW . Certo.

OPÇÃO: E. Texto para as questões 56 e 57 Para se discutirem políticas energéticas, é importante que se analise a evolução da Oferta Interna de Energia (OIE) do país. Essa oferta expressa as contribuições relativas das fontes de energia utilizadas em todos os setores de atividade. O gráfico a seguir apresenta a evolução da OIE no Brasil, de 1970 a 2002.

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69 56. Com base nos dados do gráfico, verifica-se que, comparado ao do ano de 1970, o percentual de oferta de energia oriunda de recursos renováveis em relação à oferta total de energia, em 2002, apresenta contribuição A menor, pois houve expressiva diminuição do uso de carvão mineral, lenha e carvão vegetal. B menor, pois o aumento do uso de derivados da cana-de-açúcar e de hidreletricidade não compensou a diminuição do uso de lenha e carvão vegetal. C maior, pois houve aumento da oferta de hidreletricidade, dado que esta utiliza o recurso de maior disponibilidade no país. D maior, visto que houve expressivo aumento da utilização de todos os recursos renováveis do país. E maior, pois houve pequeno aumento da utilização de gás natural e dos produtos derivados da cana-de-açúcar.

CORREÇÃO Claro que se trata de uma questão de interesse da Geografia, porém como a questão energética é importante para a Física, vou tratar desta e da próxima. Vamos classificar as energias e observar o gráfico. Renováveis: cana, lenha e hidrelétrica. Não renováveis: petróleo, gás e carvão natural (mineral). Outras é genérico, e aí pode entrar Nuclear ou Eólica, por exemplo. E seu percentual ainda não é significativo. Olhando o gráfico:

Em 2002, comparado a 70, as energias não renováveis aumentaram a participação na matriz energética brasileira. De fato, o uso de lenha e carvão diminuíram até bastante, enquanto a hidreletricidade e o álcool aumentaram sua participação, mas não na mesma proporção.

OPÇÃO: B.

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70 57. Considerando-se que seja mantida a tendência de utilização de recursos energéticos observada ao longo do período 1970-2002, a opção que melhor complementa o gráfico como projeção para o período 2002-2010 é

CORREÇÃO Esta eu vou fazer por eliminação. Não voto nos gráficos A, B e E porque mostram aumentos no consumo de lenha, o que não é a tendência nem faz sentido do ponto de vista do bom senso. Não voto em D porque apresenta aumentos muito significativos na participação do gás e de outras fontes de energia. Não é a tendência. Voto em C, que projeta um quadro mais estável, com um pequeno aumento do uso de outras fontes, como o biodiesel que tanto se alardeia, e álcool, que por sinal entrou de vez na moda com os carros Flex. Este tipo de questão sobre energia tem sido uma tendência forte no ENEM.

OPÇÃO: C.

58. A figura ao lado ilustra uma gangorra de brinquedo feita com uma vela. A vela e acesa nas duas extremidades e, inicialmente, deixa-se uma das extremidades mais baixa que a outra. A combustão da parafina da extremidade mais baixa provoca a fusão. A parafina da extremidade mais baixa da vela pinga mais rapidamente que na outra extremidade. O pingar da parafina fundida resulta na diminuição da massa da vela na extremidade mais baixa, o que ocasiona a inversão das posições. Assim, enquanto a vela queima, oscilam as duas extremidades. Nesse brinquedo, observa-se a seguinte seqüência de transformações de energia: A energia resultante de processo químico → energia potencial gravitacional → energia cinética B energia potencial gravitacional → energia elástica → energia cinética C energia cinética → energia resultante de processo químico → energia potencial gravitacional D energia mecânica → energia luminosa → energia potencial gravitacional E energia resultante do processo químico → energia luminosa → energia cinética www.fisicanovestibular.com.br

CORREÇÃO Transformações de energia... A vela queimando, como toda queima, é uma energia química. Por outro lado, a massa mais alta que vai descer por ser mais pesada é uma energia potencial gravitacional, que induz movimento, ou seja, energia cinética.

OPÇÃO: A. 60. Eclusa é um canal que, construído em águas de um rio com grande desnível, possibilita a navegabilidade, subida ou descida de embarcações. No esquema abaixo, esta representada a descida de uma embarcação, pela eclusa do porto Primavera, do nível mais alto do rio Paraná ate o nível da jusante.

A câmara dessa eclusa tem comprimento aproximado de 200 m e largura igual a 17 m. A 3 vazão aproximada da água durante o esvaziamento da câmara e de 4.200 m por minuto. Assim, para descer do nível mais alto ate o nível da jusante, uma embarcação leva cerca de A 2 minutos. B 5 minutos. C 11 minutos. D 16 minutos. E 21 minutos.

CORREÇÃO Como se trata de um cálculo de volume, também poderíamos deixar esta para a Matemática. Porém, a eclusa é muito interessante! Na verdade, ela funciona como um vaso comunicante onde a água tende a ficar do mesmo nível dos dois lados. Quanto ao volume, as dimensões foram dadas: V = a.b.c = 200.17.20 = 68.000 m3 . Isto, esvaziando a uma vazão de 4.200 m3 / min leva a : 340

tempo =

volume 68000 = 16,19 16 min = vazão 4200 21

OPÇÃO: D. www.fisicanovestibular.com.br

61. Na preparação da madeira em uma indústria de móveis, utiliza-se uma lixadeira constituída de quatro grupos de polias, como ilustra o esquema ao lado. Em cada grupo, duas polias de tamanhos diferentes são interligadas por uma correia provida de lixa. Uma prancha de madeira é empurrada pelas polias, no sentido A → B (como indicado no esquema), ao mesmo tempo em que um sistema é acionado para frear seu movimento, de modo que a velocidade da prancha seja inferior a da lixa. O equipamento acima descrito funciona com os grupos de polias girando da seguinte forma: A 1 e 2 no sentido horário; 3 e 4 no sentido anti-horário. B 1 e 3 no sentido horário; 2 e 4 no sentido anti-horário. C 1 e 2 no sentido anti-horário; 3 e 4 no sentido horário. D 1 e 4 no sentido horário; 2 e 3 no sentido anti-horário. E 1, 2, 3 e 4 no sentido anti-horário.

CORREÇÃO Eis uma questão que me enganou! Explico: ao bater os olhos, achei muito simples dizer se as roldanas giram no sentido horário ou anti-horário. Lendo a questão, vi que as polias empurram a prancha de A para B e fiquei com a nítida impressão de que o equipamento que freia, como a questão diz, também faz parte do conjunto de polias. Bem, descartei a letra A: todas freando. Fiquei em dúvida, então, nas opções B, D e E que mostram as polias acelerando e freando duas a duas, em distintas configurações. E não consegui decidir qual seria aparentemente melhor, pois me pareciam equivalentes! Quebrei a cabeça! Só assim resolvi voltar no enunciado e ler outra vez: “Uma prancha de madeira é empurrada pelas polias, no sentido A → B...”. Ora, as polias apenas empurram a prancha! O tal mecanismo que freia não tem nada a ver com elas! É uma espécie de pegadinha! Ah, bom... Assim, fica fácil! Veja ao lado: para empurrar, as duas de cima devem girar no sentido anti-horário e as de baixo no horário. Pronto!

OPÇÃO: C.

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ENEM 2007 – 9 questões

Prova AMARELA 15. Há diversas maneiras de o ser humano obter energia para seu próprio metabolismo utilizando energia armazenada na cana-de-açúcar. O esquema abaixo apresenta quatro alternativas dessa utilização.

A partir dessas informações, conclui-se que A a alternativa 1 é a que envolve maior diversidade de atividades econômicas. B a alternativa 2 é a que provoca maior emissão de gás carbônico para a atmosfera. C as alternativas 3 e 4 são as que requerem menor conhecimento tecnológico. D todas as alternativas requerem trabalho humano para a obtenção de energia. E todas as alternativas ilustram o consumo direto, pelo ser humano, da energia armazenada na cana.

CORREÇÃO Esta questão não é exatamente de Física... Mas, como PREVISTO e exaustivamente COMENTADO anteriormente, aborda uma fonte de ENERGIA que está na moda: o álcool. Na prova, há mais duas anteriores sobre o mesmo tema. Embora as provas do ENEM sejam imprevisíveis, esta questão, e as outras, sobre o álcool, era previsível, para o aluno que reflete sobre o mundo em que vive! Seguindo as opções, é claro que na 4 existe a maior diversidade de atividades econômicas, para produzir, convenhamos, rapadura, não se emite mais carbono que nas outras opções, as alternativas 3 e 4 requerem não menor, mas maior conhecimento tecnológico e nenhuma são consumo direto (chupar cana!). Todas as alternativas envolvem, sim, trabalho humano.

OPÇÃO: D. 25. A duração do efeito de alguns fármacos está relacionada à sua meia-vida, tempo necessário para que a quantidade original do fármaco no organismo se reduza à metade. A cada intervalo de tempo correspondente a uma meia-vida, a quantidade de fármaco existente no organismo no final do intervalo é igual a 50% da quantidade no início desse intervalo. www.fisicanovestibular.com.br

F. D. Fuchs e Cher l. Wannma. Farmacologia Clínica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan,1992, p. 40.

O gráfico acima representa, de forma genérica, o que acontece com a quantidade de fármaco no organismo humano ao longo do tempo. A meia-vida do antibiótico amoxicilina é de 1 hora. Assim, se uma dose desse antibiótico for injetada às 12 h em um paciente, o percentual dessa dose que restará em seu organismo às 13 h 30 min será aproximadamente de A 10%. B 15%. C 25%. D 35%. E 50%.

CORREÇÃO O conceito de meia-vida, tempo que leva para reduzir pela metade, é muito utilizado em Física Nuclear e é um dos principais problemas do vulgarmente chamado lixo atômico, na verdade, rejeitos radioativos. Alguns dos produtos de fissão nas usinas nucleares têm meia-vida de milhares de anos! Porém, aqui o conceito que leciono nas aulas foi utilizado para um simples antibiótico, e comum. O valor da meia-vida é de uma hora e o tempo decorrido na questão de 1,5 horas. Veja o esquema:

1 meia-vida 100%

2 meias-vidas 50%

25%

1,5 horas é um ponto intermediário, e só temos 35%. O gráfico também mostra isto. Para quem quiser saber mais sobre os RADIOFÁRMACOS, recomendo: - Site do IEN – Instituto de Engenharia Nuclear em 27/10/07; - Wikipedia: Radiofármacos em 27/10/07.

OPÇÃO: D.

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43. O uso mais popular de energia solar está associado ao fornecimento de água quente para fins domésticos. Na figura ao lado, é ilustrado um aquecedor de água constituído de dois tanques pretos dentro de uma caixa termicamente isolada e com cobertura de vidro, os quais absorvem energia solar. A. Hinrichs e M. Kleinbach. Energia e meio ambiente. São Paulo: Thompson, 3.ª ed., 2004, p. 529 (com adaptações).

Nesse sistema de aquecimento, A os tanques, por serem de cor preta, são maus absorvedores de calor e reduzem as perdas de energia. B a cobertura de vidro deixa passar a energia luminosa e reduz a perda de energia térmica utilizada para o aquecimento. C a água circula devido à variação de energia luminosa existente entre os pontos X e Y. D a camada refletiva tem como função armazenar energia luminosa. E o vidro, por ser bom condutor de calor, permite que se mantenha constante a temperatura no interior da caixa.

CORREÇÃO Outra questão previsível, até porque também já foi cobrada em vestibulares e porque um dos grandes temas da humanidade atual é o aquecimento global devido ao Efeito Estufa. Preto é bom absorvedor de calor, a água circula por convecção devido à diferença de temperatura , a camada refletiva não é para armazenar, mas para refletir energia e nem vidro é bom condutor. O fato é que o vidro deixa a luz passar, mas evita a convecção do ar e é mau condutor de calor, além de refletir, na volta, a radiação infravermelha de maior comprimento de onda, reduzindo a perda de energia. Esta questão pode e com certeza vai aparecer em outras provas. Aprenda mais: - Efeito Estufa, Wikipédia, em 27/10/07.

OPÇÃO: B. 44. Explosões solares emitem radiações eletromagnéticas muito intensas e ejetam, para o espaço, partículas carregadas de alta energia, o que provoca efeitos danosos na Terra. O gráfico abaixo mostra o tempo transcorrido desde a primeira detecção de uma explosão solar até a chegada dos diferentes tipos de perturbação e seus respectivos efeitos na Terra.

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Internet: <www.sec.noaa.gov> (com adaptações).

Considerando-se o gráfico, é correto afirmar que a perturbação por ondas de rádio geradas em uma explosão solar A dura mais que uma tempestade magnética. B chega à Terra dez dias antes do plasma solar. C chega à Terra depois da perturbação por raios X. D tem duração maior que a da perturbação por raios X. E tem duração semelhante à da chegada à Terra de partículas de alta energia.

CORREÇÃO Embora se relacione à Física, esta é uma típica questão de análise de gráficos. Para muitos alunos, ansiedade e nervosismo geram falta de atenção e aí... O grande detalhe do gráfico é que o tempo não está em escala linear: assim não podemos associar diretamente tamanho com duração, no eixo X. É preciso olhar, com atenção, sempre. Aliás, eu mesmo costumo dizer aos alunos: “a primeiríssima coisa que se olha em um gráfico é do que ele trata e sua escala”. Perturbações por ondas de rádio não duram mais que tempestades magnéticas, mas como veio logo na opção inicial muita gente vai marcar e mal olhar o resto... Eis a lerdeza! O plasma chega pouco mais de um dia depois delas e elas chegam junto com os raios X. Após a chegada de partículas de alta energia ainda ocorrem perturbações por ondas de rádio. Mas, elas claramente duram mais que os raios X.

OPÇÃO: D.

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52. Uma equipe de paleontólogos descobriu um rastro de dinossauro carnívoro e nadador, no norte da Espanha. O rastro completo tem comprimento igual a 15 metros e consiste de vários pares simétricos de duas marcas de três arranhões cada uma, conservadas em arenito. O espaço entre duas marcas consecutivas mostra uma pernada de 2,5 metros. O rastro difere do de um dinossauro não-nadador: “são as unhas que penetram no barro — e não a pisada —, o que demonstra que o animal estava nadando sobre a água: só tocava o solo com as unhas, não pisava”, afirmam os paleontólogos. Internet: <www.noticias.uol.com.br> (com adaptações).

Qual dos seguintes fragmentos do texto, considerado isoladamente, é variável relevante para se estimar o tamanho do dinossauro nadador mencionado? A “O rastro completo tem 15 metros de comprimento” B “O espaço entre duas marcas consecutivas mostra uma pernada de 2,5 metros” C “O rastro difere do de um dinossauro não nadador” D “são as unhas que penetram no barro — e não a pisada” E “o animal estava nadando sobre a água: só tocava o solo com as unhas”

CORREÇÃO Questão interessante. Envolve uma noção de tamanho relacionada ao movimento. Noções está relacionada nas competências e habilidades da Física. Para estimar o tamanho do bicho devemos olhar o espaço entre duas marcas. Afinal, conhecendo de anatomia saberemos estimar o tamanho das pernas e, inclusive, a velocidade do animal.

OPÇÃO: B. 57.

Istoé, n.o 1.864, set./2005, p. 69 (com adaptações).

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78 Com o projeto de mochila ilustrado acima, pretende-se aproveitar, na geração de energia elétrica para acionar dispositivos eletrônicos portáteis, parte da energia desperdiçada no ato de caminhar. As transformações de energia envolvidas na produção de eletricidade enquanto uma pessoa caminha com essa mochila podem ser assim esquematizadas:

As energias I e II, representadas no esquema acima, podem ser identificadas, respectivamente, como A cinética e elétrica. B térmica e cinética. C térmica e elétrica. D sonora e térmica. E radiante e elétrica.

CORREÇÃO Agora estamos num ponto da prova completamente previsível desde os comentários iniciais desta apostila: A ENERGIA! O ENEM adora este tema! Questão simples, de conversão de energia. O texto dá a resposta: fala em movimento, energia cinética, e motor, energia elétrica. Aparato interessante esta mochila. Gostaria de saber quanto é que ela pesa, para avaliar quem é que iria se animar a carregar um trem destes!

OPÇÃO: A. 58. As pressões ambientais pela redução na emissão de gás estufa, somadas ao anseio pela diminuição da dependência do petróleo, fizeram os olhos do mundo se voltarem para os combustíveis renováveis, principalmente para o etanol. Líderes na produção e no consumo de etanol, Brasil e Estados Unidos da América (EUA) produziram, juntos, cerca de 35 bilhões de litros do produto em 2006. Os EUA utilizam o milho como matéria-prima para a produção desse álcool, ao passo que o Brasil utiliza a cana-de-açúcar. O quadro abaixo apresenta alguns índices relativos ao processo de obtenção de álcool nesses dois países.

Globo Rural, jun./2007 (com adaptações).

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79 Se comparado com o uso do milho como matéria-prima na obtenção do etanol, o uso da cana-deaçúcar é A mais eficiente, pois a produtividade do canavial é maior que a do milharal, superando-a em mais do dobro de litros de álcool produzido por hectare. B mais eficiente, pois gasta-se menos energia fóssil para se produzir 1 litro de álcool a partir do milho do que para produzi-lo a partir da cana. C igualmente eficiente, pois, nas duas situações, as diferenças entre o preço de venda do litro do álcool e o custo de sua produção se equiparam. D menos eficiente, pois o balanço energético para se produzir o etanol a partir da cana é menor que o balanço energético para produzi-lo a partir do milho. E menos eficiente, pois o custo de produção do litro de álcool a partir da cana é menor que o custo de produção a partir do milho.

CORREÇÃO O álcool, enquanto biocombustível, é uma grande aposta para o futuro. No Brasil, já é uma realidade: só se vende carro bicombustível. Quem vai querer abastecer com gasolina se ele está custado 55% do preço dela (em BH, dia 27/10/07)? A questão traz o quadro que explica claramente a razão desta aposta: o álcool brasileiro é mais barato, seu balanço energético é positivo e rende mais por hectare! Veja como anda a produção mundial:

Produção mundial de álcool, fonte http://www.biodieselbr.com/energia/alcool/etanol.htm (27/10/07).

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Produção e custo no Brasil, fonte http://www.biodieselbr.com/energia/alcool/etanol.htm (27/10/07). Vamos ver, em alguns anos, se o álcool realmente emplaca no mundo, mas há boas chances. E o Brasil pode lucrar muito com isto, claro!

OPÇÃO: A. 60. Qual das seguintes fontes de produção de energia é a mais recomendável para a diminuição dos gases causadores do aquecimento global? A Óleo diesel. B Gasolina. C Carvão mineral. D Gás natural. E Vento.

CORREÇÃO Toda prova grande, como está, deve equilibrar questões fáceis, médias e difíceis. Convenhamos, esta é das fáceis! Evidente que as 4 primeiras opções são queimas, favorecem o efeito estufa, enquanto ventos não, obviamente! Dê uma olhada no site Ambiente Brasil e veja alguns dados interessantes: - http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteudo=./energia/artigos/eolica.html; http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteudo=./energia/artigos/resumobrasil.html.

OPÇÃO: E. www.fisicanovestibular.com.br

61.

Associação Brasileira de Defesa do Consumidor (com adaptações).

As figuras acima apresentam dados referentes aos consumos de energia elétrica e de água relativos a cinco máquinas industriais de lavar roupa comercializadas no Brasil. A máquina ideal, quanto a rendimento econômico e ambiental, é aquela que gasta, simultaneamente, menos energia e água. Com base nessas informações, conclui-se que, no conjunto pesquisado, A quanto mais uma máquina de lavar roupa economiza água, mais ela consome energia elétrica. B a quantidade de energia elétrica consumida por uma máquina de lavar roupa é inversamente proporcional à quantidade de água consumida por ela. C a máquina I é ideal, de acordo com a definição apresentada. D a máquina que menos consome energia elétrica não é a que consome menos água. E a máquina que mais consome energia elétrica não é a que consome mais água.

CORREÇÃO Questão interpretativa. Embora cite eletricidade, está mais para interpretação, mesmo. O gráfico não mostra nenhuma relação óbvia entre consumo de energia e de água, nem direta, nem inversa. Poderíamos sim, adotar um critério de eficiência baseado no texto e no menor consumo de ambos os insumos. Talvez, a razão entre o consumo de água e de energia. Fiz as contas. Vejamos:

I II III IV V Máquina Consumo (litros/kWh) 61,6 105,7 117,5 141,0 178,0 Tente encontrar argumentos para provar que esta razão não é um bom critério, de acordo com o texto. A única coisa que concluímos, pelos gráficos, é que quem consome menos energia não gasta menos água. E só!

OPÇÃO: D. www.fisicanovestibular.com.br

ENEM 2008 – 12 questões

Prova AMARELA 1. A Ema O surgimento da figura da Ema no céu, ao leste, no anoitecer, na segunda quinzena de junho, indica o início do inverno para os índios do sul do Brasil e o começo da estação seca para os do norte. É limitada pelas constelações de Escorpião e do Cruzeiro do Sul, ou Cut'uxu. Segundo o mito guarani, o Cut’uxu segura a cabeça da ave para garantir a vida na Terra, porque, se ela se soltar, beberá toda a água do nosso planeta. Os tupis-guaranis utilizam o Cut'uxu para se orientar e determinar a duração das noites e as estações do ano. A ilustração a seguir é uma representação dos corpos celestes que constituem a constelação da Ema, na percepção indígena.

A próxima figura mostra, em campo de visão ampliado, como povos de culturas não-indígenas percebem o espaço estelar em que a Ema é vista.

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83 Considerando a diversidade cultural focalizada no texto e nas figuras acima, avalie as seguintes afirmativas. I A mitologia guarani relaciona a presença da Ema no firmamento às mudanças das estações do ano. II Em culturas indígenas e não-indígenas, o Cruzeiro do Sul, ou Cut'uxu, funciona como parâmetro de orientação espacial. III Na mitologia guarani, o Cut'uxu tem a importante função de segurar a Ema para que seja preservada a água da Terra. IV As três Marias, estrelas da constelação de Órion, compõem a figura da Ema. É correto apenas o que se afirma em A I. B II e III. C III e IV. D I, II e III. E I, II e IV.

CORREÇÃO Questão depende mais de interpretação do que de Noções de Astronomia. Porém, quero corrigir, pois é interessante. Veja o YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=iCtyh1nxVn8 . I. CERTO. O texto diz “indica o início do inverno”. II. CERTO. Está lá: “utilizam o Cut’uxu para se orientar”. Quantos aos outros povos, faz parte da cultura geral. Veja o que diz a Wikipedia sobre o Cruzeiro do Sul: “apontam para um ponto imaginário afastado 3º do pólo sul celeste”. Link: http://pt.wikipedia.org/wiki/Crux . III. CERTO. “...o Cut’uxu segura a cabeça da ave”. Está no texto... IV. ERRADO. Basta olhar a figura de baixo: Órion está fora da Ema.” É limitada pelas constelações de Escorpião e do Cruzeiro do Sul”. Embora simples, questão bacana e diferente.

OPÇÃO: D. Diagrama para as questões 2 e 3. O diagrama abaixo representa, de forma esquemática e simplificada, a distribuição da energia proveniente do Sol sobre a atmosfera e a superfície terrestre. Na área delimitada pela linha tracejada, são destacados alguns processos envolvidos no fluxo de energia na atmosfera.

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2. Com base no diagrama acima, conclui-se que

A a maior parte da radiação incidente sobre o planeta fica retida na atmosfera. B a quantidade de energia refletida pelo ar, pelas nuvens e pelo solo é superior à absorvida pela superfície. C a atmosfera absorve 70% da radiação solar incidente sobre a Terra. D mais da metade da radiação solar que é absorvida diretamente pelo solo é devolvida para a atmosfera. E a quantidade de radiação emitida para o espaço pela atmosfera é menor que a irradiada para o espaço pela superfície.

CORREÇÃO O diagrama tem relação com o chamado Efeito Estufa e, claro, com o aquecimento global. Logo, muitos alunos devem tê-lo visto em sala de aula. Lembro-me de ensiná-lo no Curso (Superior) de Ecologia, e os alunos disseram já ter visto em outras disciplinas. Como tem a ver com a energia solar, se relaciona com a Física. Porém, à Geografia, também. E, ao conhecimento geral de um assunto óbvio e atual como este. Vou comentar cada opção. a) Não. Veja que parte é refletida sem nem chegar à atmosfera e da que chega a maior parte é irradiada de volta. Retida significa permanecer, o que não ocorre, a radiação volta ao espaço. b) Não. Mais claro ainda: 30 % < 50 %. Aliás, o diagrama não mostra reflexão no solo. c) Não. Somente 20 %, pelo diagrama. d) Sim: pelos processos III, IV e V do diagrama! e) Não: 64 % > 6 %.

OPÇÃO: D.

3. A chuva é o fenômeno natural responsável pela manutenção dos níveis adequados de água

dos reservatórios das usinas hidrelétricas. Esse fenômeno, assim como todo o ciclo hidrológico, depende muito da energia solar. Dos processos numerados no diagrama, aquele que se relaciona mais diretamente com o nível dos reservatórios de usinas hidrelétricas é o de número A I. B II. C III. D IV. E V.

CORREÇÃO Pode até ser que o aluno, apressado e nervoso com a prova, confunda com processo de número IV, convecção, que até tem a ver com a chuva. Porém, o processo V é bem explícito: formação de vapor d’água! Ora, chuva...

OPÇÃO: E. 4. A passagem de uma quantidade adequada de corrente elétrica pelo filamento de uma

lâmpada deixa-o incandescente, produzindo luz. O gráfico abaixo mostra como a intensidade da luz emitida pela lâmpada está distribuída no espectro eletromagnético, estendendo-se desde a região do ultravioleta (UV) até a região do infravermelho. www.fisicanovestibular.com.br

A eficiência luminosa de uma lâmpada pode ser definida como a razão entre a quantidade de energia emitida na forma de luz visível e a quantidade total de energia gasta para o seu funcionamento. Admitindo-se que essas duas quantidades possam ser estimadas, respectivamente, pela área abaixo da parte da curva correspondente à faixa de luz visível e pela área abaixo de toda a curva, a eficiência luminosa dessa lâmpada seria de aproximadamente A 10%. B 15%. C 25%. D 50%. E 75%.

CORREÇÃO Ótima questão, também! Se enquadrar apenas em análise de gráfico, fica com a Matemática. Mas toca na emissão de luz por uma lâmpada e a figura traz uma faixa do espectro eletromagnético. Logo, é da Física. E, sua resposta tem a ver com a área sob o gráfico, tão trabalhada em sala de aula! O princípio básico da Integral, do Cálculo. Muito boa mesmo! A solução é contar os quadradinhos e estimar as partes dos que não estiverem inteiros sob a curva. Veja abaixo. Literalmente contando os quadradinhos.

Evisível 4, 6 4, 6 = = ≅ 0, 25 = 25% . 4, 6 + 13,5 18,1 Etotal Nem precisava tanto capricho na contagem!

OPÇÃO: C.

0,4 0,2

0,8

0,4

0,5

0,7

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0,4

5. A energia geotérmica tem sua origem no núcleo derretido da Terra, onde as temperaturas

atingem 4.000 ºC. Essa energia é primeiramente produzida pela decomposição de materiais radiativos dentro do planeta. Em fontes geotérmicas, a água, aprisionada em um reservatório subterrâneo, é aquecida pelas rochas ao redor e fica submetida a altas pressões, podendo atingir temperaturas de até 370 ºC sem entrar em ebulição. Ao ser liberada na superfície, à pressão ambiente, ela se vaporiza e se resfria, formando fontes ou gêiseres. O vapor de poços geotérmicos é separado da água e é utilizado no funcionamento de turbinas para gerar eletricidade. A água quente pode ser utilizada para aquecimento direto ou em usinas de dessalinização. Roger A. Hinrichs e Merlin Kleinbach. Energia e meio ambiente. Ed. ABDR (com adaptações).

Depreende-se das informações acima que as usinas geotérmicas A utilizam a mesma fonte primária de energia que as usinas nucleares, sendo, portanto, semelhantes os riscos decorrentes de ambas. B funcionam com base na conversão de energia potencial gravitacional em energia térmica. C podem aproveitar a energia química transformada em térmica no processo de dessalinização. D assemelham-se às usinas nucleares no que diz respeito à conversão de energia térmica em cinética e, depois, em elétrica. E transformam inicialmente a energia solar em energia cinética e, depois, em energia térmica.

CORREÇÃO Falar da Energia Nuclear, no ENEM, não é novidade. E a Geotérmica é uma das energias alternativas muito citadas pelos verdes, até aproveitada nos países que a possuem em escala comercialmente viável. Lembro-me de uma reportagem (com vídeo) no Jornal Nacional sobre isto, neste ano... Recomendo um vídeo básico sobre a nuclear, da ELETRONUCLEAR, no YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=p1OFiEyd7HQ&eurl=http://www.eletronuclear.gov.br/professores/detal he_video.php?id_video=2 . A única coisa em comum das duas energias é transformar calor em eletricidade. Só que, na nuclear, o calor vem das reações nucleares e na geotérmica das profundezas da Terra! E ambas usam o calor para gerar vapor d’água em alta pressão para mover turbinas: cinética!

OPÇÃO: D. 6. Um dos insumos energéticos que volta a ser considerado como opção para o fornecimento de petróleo é o aproveitamento das reservas de folhelhos pirobetuminosos, mais conhecidos como xistos pirobetuminosos. As ações iniciais para a exploração de xistos pirobetuminosos são anteriores à exploração de petróleo, porém as dificuldades inerentes aos diversos processos, notadamente os altos custos de mineração e de recuperação de solos minerados, contribuíram para impedir que essa atividade se expandisse. O Brasil detém a segunda maior reserva mundial de xisto. O xisto é mais leve que os óleos derivados de petróleo, seu uso não implica investimento na troca de equipamentos e ainda reduz a emissão de particulados pesados, que causam fumaça e fuligem. Por ser fluido em temperatura ambiente, é mais facilmente manuseado e armazenado. Internet: <www2.petrobras.com.br> (com adaptações).

A substituição de alguns óleos derivados de petróleo pelo óleo derivado do xisto pode ser conveniente por motivos A ambientais: a exploração do xisto ocasiona pouca interferência no solo e no subsolo. B técnicos: a fluidez do xisto facilita o processo de produção de óleo, embora seu uso demande troca de equipamentos. www.fisicanovestibular.com.br

C econômicos: é baixo o custo da mineração e da produção de xisto. D políticos: a importação de xisto, para atender o mercado interno, ampliará alianças com outros países. E estratégicos: a entrada do xisto no mercado é oportuna diante da possibilidade de aumento dos preços do petróleo.

CORREÇÃO Todas as questões que envolvem a matriz energética eu considero importantes não para a Física, mas para o Brasil e os brasileiros. Assim, comento esta como já comentei muitas outras. Energia é um problema, mas pode ser a solução de vários problemas no nosso país. E tem sido tratada com muita seriedade pelo atual governo. Depois do famigerado apagão de 2001 na era FHC, fruto de um misto de descaso completo e incompetência absoluta, e de conseqüências graves para a economia que encolheu e para o povo, que pagou o pato. As três questões seguintes da prova tratam da energia. Porém, vou deixá-las de fora, mas recomendo seu estudo pelo aluno, por envolverem mais aspectos geopolíticos, econômicos e ambientais, além da Química. O próprio texto já fala dos altos custos de mineração e, claro, o processo é muito degradante ao ambiente, daí os altos custos na recuperação de terrenos minerados. Mas cita a vantagem do óleo leve. Também já vi reportagens a respeito. Como todas as fontes alternativas de energia, a questão do xisto é estratégica, pois todos vimos o petróleo chegar a US$144,00 o barril, agora baixar para US$74,00 no auge da crise causada pelos EUA e ninguém, nem sequer o mais bem informado analista, sabe no que é que tudo isto vai dar... Este é o problema: ainda que tenhamos as reservas pré-sal, quanto custa o petróleo, e quanto custará? É estratégico diversificar a matriz energética brasileira, com destaque para os biocombustíveis e a energia nuclear. Fora que, devido à grande reserva de xisto, não há porque não explorá-la, claro, cuidando dos graves impactos ambientais que esta exploração provoca.

OPÇÃO: E. O gráfico a seguir ilustra a evolução do consumo de eletricidade no Brasil, em GWh, em quatro setores de consumo, no período de 1975 a 2005.

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7. A racionalização do uso da eletricidade faz parte dos programas oficiais do governo brasileiro

desde 1980. No entanto, houve um período crítico, conhecido como “apagão”, que exigiu mudanças de hábitos da população brasileira e resultou na maior, mais rápida e significativa economia de energia. De acordo com o gráfico, conclui-se que o “apagão” ocorreu no biênio A 1998-1999. B 1999-2000. C 2000-2001. D 2001-2002. E 2002-2003.

CORREÇÃO Eis o APAGÃO! De fato, a economia de energia foi rápida e grande porque foi obrigatória! Aí, não tem jeito, mesmo! Mas, a questão é simples, basta olhar o gráfico: o consumo baixa em 2000 e 2001.

OPÇÃO: E.

8. Observa-se que, de 1975 a 2005, houve aumento quase linear do consumo de energia

elétrica. Se essa mesma tendência se mantiver até 2035, o setor energético brasileiro deverá preparar-se para suprir uma demanda total aproximada de A 405 GWh. B 445 GWh. C 680 GWh. D 750 GWh. E 775 GWh.

CORREÇÃO Novamente, a resposta está no gráfico. Em 30 anos, 75 a 2005, o aumento foi de 305. Mais 30 anos, até 2035, mais 305 com 375 que já tem dão 680 ! Afinal, como o texto diz, é um aumento linear...

OPÇÃO: C.

ΔE = 375-70 = 305

9. Uma fonte de energia que não agride o ambiente, é totalmente segura e usa um tipo de matéria-prima infinita é a energia eólica, que gera eletricidade a partir da força dos ventos. O Brasil é um país privilegiado por ter o tipo de ventilação necessária para produzi-la. Todavia, ela é a menos usada na matriz energética brasileira. O Ministério de Minas e Energia estima que as turbinas eólicas produzam apenas 0,25% da energia consumida no país. Isso ocorre www.fisicanovestibular.com.br

89 porque ela compete com uma usina mais barata e eficiente: a hidrelétrica, que responde por 80% da energia do Brasil. O investimento para se construir uma hidrelétrica é de aproximadamente US$ 100 por quilowatt. Os parques eólicos exigem investimento de cerca de US$ 2 mil por quilowatt e a construção de uma usina nuclear, de aproximadamente US$ 6 mil por quilowatt. Instalados os parques, a energia dos ventos é bastante competitiva, custando R$ 200,00 por megawatt-hora frente a R$ 150,00 por megawatt-hora das hidrelétricas e a R$ 600,00 por megawatt-hora das termelétricas. Época. 21/4/2008 (com adaptações).

De acordo com o texto, entre as razões que contribuem para a menor participação da energia eólica na matriz energética brasileira, inclui-se o fato de A haver, no país, baixa disponibilidade de ventos que podem gerar energia elétrica. B o investimento por quilowatt exigido para a construção de parques eólicos ser de aproximadamente 20 vezes o necessário para a construção de hidrelétricas. C o investimento por quilowatt exigido para a construção de parques eólicos ser igual a 1/3 do necessário para a construção de usinas nucleares. D o custo médio por megawatt-hora de energia obtida após instalação de parques eólicos ser igual a 1,2 multiplicado pelo custo médio do megawatt-hora obtido das hidrelétricas. E o custo médio por megawatt-hora de energia obtida após instalação de parques eólicos ser igual a 1/3 do custo médio do megawatt-hora obtido das termelétricas.

CORREÇÃO Como se vê, a prova deitou e rolou no tema ENERGIA. Como canso de avisar em sala... Bem ao estilo do ENEM, a resposta está lá, escrita no texto: “... usina mais barata e eficiente: a hidrelétrica... hidrelétrica ... US$100 ... parques eólicos ... US$2.000 ...” . A resposta clara é OPÇÃO B, mas convém comentar vários aspectos que o texto não aborda e são muito relevantes. Primeiramente, estima-se que o potencial hidráulico brasileiro se esgote em 2030. Então, teremos que partir para outras fontes. Além disto, a energia eólica não é confiável, pois simplesmente o vento pode parar, o mundo não! Não que ela não seja uma alternativa, e o parque eólico de Osório já foi o maior do mundo, só não pode ser a única! Daí a diversificação com energia nuclear, biomassa, biocombustíveis, etc. E, o preço projetado da energia futura torna a eólica mais competitiva, como também a nuclear. Investimentos estão sendo feitos nestas duas energias. O grande problema da energia eólica é, de fato, a segurança energética.

10.

O gráfico ao lado modela a distância percorrida, em km, por uma pessoa em certo período de tempo. A escala de tempo a ser adotada para o eixo das abscissas depende da maneira como essa pessoa se desloca. Qual é a opção que apresenta a melhor associação entre meio ou forma de locomoção e unidade de tempo, quando são percorridos 10 km? A carroça – semana B carro – dia C caminhada – hora D bicicleta – minuto E avião – segundo www.fisicanovestibular.com.br

CORREÇÃO Questão interessante sobre noções de Cinemática, particularmente Velocidade. Basicamente, a pergunta é: para percorrer 10 km, quanto tempo se gasta dependendo do meio de locomoção? Algumas opções são absurdas, como demorar 2 semanas de carroça, ou 2 dias de carro! 2 segundos de avião também é muito, pois só uma hora tem 3600 s, o que daria, 5 km/s ⇒ 18.000 km/h! Que avião , heim! Só no espaço! De bicicleta, 10 km em 2 min daria 300 km/h! Basta lembrar que, na Fórmula 1, nem os carros fazem isto de velocidade média. Assim, o gráfico representa a caminhada, por sinal até tranqüila, de alguém que andou 10 km, normal, em pouco mais de 2 horas...

OPÇÃO: C.

Fractal (do latim fractus, fração, quebrado) — objeto que pode ser dividido em partes que possuem semelhança com o objeto inicial. A geometria fractal, criada no século XX, estuda as propriedades e o comportamento dos fractais — objetos geométricos formados por repetições de padrões similares. O triângulo de Sierpinski, uma das formas elementares da geometria fractal, pode ser obtido por meio dos seguintes passos: 1. comece com um triângulo equilátero (figura 1); 2. construa um triângulo em que cada lado tenha a metade do tamanho do lado do triângulo anterior e faça três cópias; 3. posicione essas cópias de maneira que cada triângulo tenha um vértice comum com um dos vértices de cada um dos outros dois triângulos, conforme ilustra a figura 2; 4. repita sucessivamente os passos 2 e 3 para cada cópia dos triângulos obtidos no passo 3 (figura 3).

De acordo com o procedimento descrito, a figura 4 da seqüência apresentada acima é

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CORREÇÃO De fato, os fractais têm muita aplicação, na Física, Biologia, Geografia, etc... Veja algumas figuras interessantes tiradas do Google images:

Quanto à questão, veja a lógica a partir das figuras 1 e 2: para cada triângulo preto, substitui-se por três pretos com metade do lado e um branco no meio... Não chega a picar tanto quanto A e B nem tira o negativo como D e E.

OPÇÃO: C.

Suponha que o universo tenha 15 bilhões de anos de idade e que toda a sua história seja distribuída ao longo de 1 ano — o calendário cósmico —, de modo que cada segundo corresponda a 475 anos reais e, assim, 24 dias do calendário cósmico equivaleriam a cerca de 1 bilhão de anos reais. Suponha, ainda, que o universo comece em 1.º de janeiro a zero hora no calendário cósmico e o tempo presente esteja em 31 de dezembro às 23 h 59 min 59,99 s. A escala abaixo traz o período em que ocorreram alguns eventos importantes nesse calendário.

Se a arte rupestre representada ao lado fosse inserida na escala, de acordo com o período em que foi produzida, ela deveria ser colocada na posição indicada pela seta de número A 1.

B 2.

C 3.

D 4.

E 5.

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CORREÇÃO Noção, agora de Tempo, algo fundamental! Como já fiz muitas questões e leio muita coisa, tenho certeza de que já vi uma questão neste estilo, mas não me lembro onde, evidentemente. E, quanto ao calendário, também não é invenção da prova: tenho certeza de que já vi esta comparação... O texto é claro: “24 dias do calendário cósmico equivaleriam a cerca de 1 bilhão de anos reais”. E há quanto o tempo o homem habitava as cavernas e fazia pinturas rupestres? Para não ir longe, aqui em Minas há várias! Datadas entre 2.000 e 10.000 anos... No máximo, não as pinturas, que não podem ser datadas, mas os indícios encontrados sugerem que datam de poucas dezenas de milhares de anos... Ora, 104 para 1 bi = 109 é muito pouco... Logo, na escala da questão, elas são super recentes! Nós, o homem, é super recente! Lembre-se dos dinossauros, muito mais antigos! Aproveite e veja algumas pinturas brasileiras cujas fotos tirei do Google images.

Representação de caça encontrada no Rio Grande do Norte: uma das mais antigas pinturas rupestres do mundo Link:

Link:

http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://veja.abril.com.br/vejasp/200705/imagens/exposicao1.jpg&imgrefurl=http://veja.abril.com.br/vejasp/200705/exposicao.html&h=300&w=385&sz=42&hl=pt-BR&start=2&um=1&usg=__QPm0zQZ0DWdwt-smNQeGGEBIEz8=&tbnid=daO3d2xbIgmNhM:&tbnh=96&tbnw=123&prev=/images%3Fq%3Dpinturas%2Brupestres%2Bbrasil%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:pt-BR:official%26sa%3DN

http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/indios-brasileiros/imagens/indios-brasileiros-23.jpg&imgrefurl=http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/indios-brasileiros/a-arte-da-pre-historia-brasileira.php&h=207&w=350&sz=6&hl=pt-BR&start=5&um=1&usg=__qN1iH7oPEa1jP7HZX8mL9CHLuwE=&tbnid=RtJgxkfgS9grLM:&tbnh=71&tbnw=120&prev=/images%3Fq%3Dpinturas%2Brupestres%2Bbrasil%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:pt-BR:official%26sa%3DN

OPÇÃO: E. www.fisicanovestibular.com.br