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Quais as questões de física do Exame Nacional do Ensino Médio?

De Ana, publicado dia 13/10/2019 Blog > Apoio Escolar > ENEM > Perguntas de Ciências da Natureza e suas Tecnologias no Enem?

Quem quer ser fera em física?

O Exame Nacional do Ensino Médio costuma trabalhar a interdisciplinaridade, isto é, questões misturando conteúdos de diferentes áreas de conhecimento.

Sendo assim, a disciplina de física pode ser cobrada de um jeito diferente de outros grandes vestibulares.

O ciclo de estudo é uma ferramenta essencial para o candidato que deseja passar no exame.

Essa ferramenta tem a finalidade de otimizar o seu tempo de estudo, permitindo que você possa estudar de forma proveitosa todos os assuntos que mais caem no Enem.

O conceito de ciclo de estudo é um período ao qual você irá se dedicar a todas as disciplinas, se organizando a estudar todos os dias um pouco de cada.

O artigo de hoje traz os principais tópicos de física mais cobrados nas últimas edições do Enem para você criar o seu próprio ciclo de estudos!

Trabalho e Energia: matérias de física que caem no ENEM

Na física, trabalho é uma grandeza física relacionada a transferência de energia devido a atuação de uma força (Trabalho mecânico). Por exemplo, realizamos um trabalho quando aplicamos uma determinada força em um corpo e ele sofre um deslocamento. Utilizamos a letra tau minúscula (τ) para expressar essa grandeza.

Os assuntos que mais caem no Enem. Um guindaste só é capaz de levantar um carro (produzir trabalho), ao ser ligado a uma força de energia.

Exemplo de trabalho envolvendo força paralela ao deslocamento

Quando o vetor deslocamento e a força não formam um ângulo, a força é paralela ao deslocamento. Podemos calcular o trabalho com a fórmula a seguir:

τ = F . Δs

Exercício: Determine o trabalho realizado pela força aplicada a um corpo de massa igual a 10 kg e que causa a aceleração de 3,0 m/s² e se desloca a uma distância de 200 m ?

Aplicando a fórmula, temos:

τ = F . Δs

τ = (m.a) . Δs

τ = 10. 3,0 . 200

τ = 6000 J

A unidade de medida de trabalho no SI é o Joule (J)

Trabalho é Energia

Segundo as leis da física, a energia pode ser definida como a capacidade de produzir trabalho, isto é, um corpo só pode realizar um determinado trabalho se ele possuir energia.

Um exemplo clássico, o alimento que ingerimos é a fonte de energia necessária para sermos capazes de fazer nossas atividades normais do dia a dia.

Força constante

No momento que um força constante atua em um corpo, produzindo deslocamento, o trabalho pode ser calculado com a seguinte fórmula:

T = F . d cos θ

Exemplo de trabalho envolvendo força constante

Questão: Uma dona de casa quer mudar seu armário de lugar, mas para isso empurra o armário fazendo uma força constante e paralela ao chão, com intensidade 50 N. Sabendo que o deslocamento sofrido pelo armário foi de 3 m, determine o trabalho realizado por ela sobre o armário, nesse deslocamento.

Sendo:

T =  trabalho (J)

F = força (N)

d = deslocamento (m)

θ = ângulo formado entre o vetor força e a direção do deslocamento.

Aplicando a fórmula, temos:

T = F . d cos θ

T = 50 . 3 . cos 0°

T = 150 J

Obs: Uma vez que a direção e o sentido da força e do deslocamento são os mesmos, percebe-se que o ângulo θ será igual a zero.

Questões do enem: Calorimetria

Calorimetria

A calorimetria é o ramo da Física responsável pelo estudo das trocas de energia térmica (em forma de calor) entre corpos ou sistemas. Através das trocas térmicas, é possível determinar qual é será a temperatura de equilíbrio de um determinado sistema de corpo e qual será a quantidade de energia térmica necessária para que se observem variações de temperatura ou mudanças de estado físico no sistema.

Dicas do que estudar para a prova de física do Enem. A calorimetria é um dos assuntos que mais caem no Enem.

Quando colocamos dois corpos ou mais em contato térmico, dá-se a transferência de calor entre eles até que os corpos estabeleçam o equilíbrio térmico.  Assim temos a definição de calor:

Calor é energia térmica em trânsito!

A transferência de energia térmica de um sistema para outro, sempre flui do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura, até que ambos estabeleçam o equilíbrio térmico (atingem a mesma temperatura).

Quaisquer que seja a transferência de calor entre dois ou mais corpos acontecem por um dos seguintes processos: contato, convecção ou indução.

Caloria

Caloria é uma unidade de medida de energia que não pertence ao Sistema Internacional de Unidades. Mesmo não pertencendo ao SI, ela é definida como unidade de calor que é muito usado até hoje: caloria (cal).

Antigamente, acreditavam que uma caloria era a quantidade de calor necessária para elevar em um °C a temperatura de 1 grama de água.

Mais tarde percebeu-se que essa quantidade de calor variava um pouco, conforme a temperatura inicial da água. Foi assim que chegaram a um intervalo de temperatura que compreende 14, 5 °C a 15,5 ºC como referência.

Após estabelecer que caloria era uma forma de energia, passou-se a usar o Joule (J) para medir calor, no SI. Assim, ficou definido que 1 cal = 4,186 J.  Hoje a definição de caloria não depende mais da água.

Fórmulas para calcular calor: Calor sensível e calor latente

Calor sensível e calor latente são grandezas físicas que descrevem a quantidade de calor necessária para remover ou adicionar de uma substância para que ela sofra algum tipo de variação térmica.

Calor sensível

Denomina-se calor sensível a quantidade de calor que tem como efeito somente a alteração da temperatura de um corpo. Nesse sentido, o calor recebido só altera a temperatura do material, permanecendo o material no mesmo estado de agregação.

Um exemplo clássico de calor sensível acontece em um pedaço de metal que se aquece ao ser colocado próximo ao fogo, mas que continua no mesmo estado (sólido).

Tal fenômeno é regido pela lei física conhecida como Equação Fundamental da Calorimetria.

Sendo assim:  Q= c.m.Δθ

Onde:

Q= quantidade de calor sensível (cal ou J)

c= calor específico da substância que constitui o corpo (cal/g°C ou j/kg°C)

m=massa do corpo (g ou kg)

Δθ = variação de temperatura (°C)

Questão envolvendo calor sensível

Por exemplo: Qual a quantidade de calor sensível necessária para aquecer uma barra de ferro de 3 kg, de 30°C para 300 °C. Sendo o calor específico do ferro = 0,119 cal/g°C

Resolução

Q= quantidade de calor sensível – Ainda não sabemos

c= calor específico da substância que constitui o corpo – 0,119 cal/g°C

m=massa do corpo –  3 kg –> que equivale a 300 g

Δθ = variação de temperatura – (300°C – 30° C)

Aplicando a fórmula

Q= c.m. Δθ

Q= 0,119 . 300 . (300-30)

Q= 0,119 . 300 . 270

Q=  9632 cal

Quando:

Q > 0 o corpo ganha calor

Q < 0 o corpo perde calor

Calor latente

Diferente do calor sensível, o calor latente é a grandeza física relacionada à quantidade de calor necessária para que uma unidade de massa de determinada substância mude seu estado físico. Podendo passar do sólido para o líquido, do líquido para o gasoso e vice-versa.

Chamamos a quantidade de calor calculada de calor latente!

Tal fenômeno é regido pela lei física, onde a quantidade de calor latente (Q) é igual ao produto da massa do corpo (m) e de uma constante de proporcionalidade (L).

Sendo assim: Q = m . L

Onde:

Q = quantidade de calor latente (cal ou J)

m = massa do corpo (g ou kg)

L = Calor latente de fusão (J/kg ou cal/g)

Questão envolvendo calor latente

Inicialmente em estado líquido, um corpo com massa igual a 40 g é resfriado. Devido o resfriamento, alcança o estado de fusão. Sabendo que a quantidade de calor é de 1200 cal, determine o calor latente de fusão desse corpo.

Resolução:

Q = quantidade de calor latente -> 1200 cal

m = massa do corpo -> 40 g

L = Calor latente de fusão – ainda não sabemos

Aplicando a fórmula:

Q = m . L

1200 = 40 . L

L = 1200/40 (isolando o calor latente temos)

L = 30 cal/g

Quando:

Q > 0 o corpo funde ou vaporiza

Q < 0 o corpo solidifica ou condensa.

Obs: os livros de física apresentam os valores de calor latente de fusão para algumas substâncias conhecidas. Então, não se esqueça de estudar para o enem pelos livros didáticos.

Questões do enem: Acústica

Acústica é um ramo da física associado ao estudo da propagação das ondas sonoras. O som é um fenômeno ondulatório causado pelos mais diversos objetos, que se propaga nos variados estados físicos da matéria.

Dicas do que estudar para o enem. As ondas são ondulações capazes de transportar energia!

Conceitos fundamentais da acústica

Os conceitos fundamentais para acústica são necessários para compreender melhor o fenômeno ondulatório. Quais são esses conceitos abordados pela acústica?

Onda – A onda é a alteração periódica de grandeza física. Composta por:

  • Crista – Os pontos de maior intensidade, formador do topo da onda;
  • Nível médio – Os pontos entre a crista e os vales;
  • Vale – Os pontos de menor intensidade da onda:

O comprimento de onda é definido pela distância entre duas cristas ou dois vales contínuos. Enquanto a amplitude equivale a distância entre a parte mais baixa e a parte mais alta da onda.

Além de cristas e vales, as ondas também possuem período e frequência. Cada período (t) corresponde ao tempo que uma oscilação leva para se repetir. A frequência (f) corresponde ao número de vezes que uma oscilação se repete em determinado intervalo de tempo.

Atenção!

A frequência é medida em Hertz (Hz) e o período é medido em segundos . Ambos podem ser calculados pela seguinte formula: f = 1/t

Som – O som é um onda mecânica capaz de se propagar pelo ar e outros meios, a partir da vibração de suas moléculas. O som possui intensidade e frequência!

Como percebemos o som?

Os sons necessitam incidir sobre o nosso aparelho auditivo para ser percebido por nós. Ao atingir nosso aparelho auditivo, são traduzidos em estímulos elétricos e direcionados ao nosso cérebro para ser interpretado.

Os dispositivos que emitem ondas sonoras são considerados fontes sonoras!

Caracterização do som – o som pode ser caracterizado de acordo com sua intensidade, altura e timbre. Sendo a intensidade uma característica associada à quantidade de energia da fonte emissora de ondas.

A altura relacionada à frequência do som, podendo ser classificada em grave ou agudo. E o timbre associado ao conjunto de ondas sonoras que compõem um som.

Meios de propagação – O som necessita de um meio material para se propagar. No entanto, a propagação do som pode variar de acordo com o estado físico da matéria.

A velocidade de propagação pode ser calculada pela fórmula a seguir:

v = λ .f    ou

V = λ /t   ou

V = λ . 1/t

Onde:

v = velocidade

t = período

λ = comprimento da onda

f = frequência

Questão envolvendo velocidade do som

Uma determinada fonte de ondas sonoras está imersa em água, emitindo ondas a uma frequência de 620 Hz. Sabendo que o comprimento de onda das ondas produzidas pela fonte é de 100 cm, determine a velocidade de propagação das ondas sonoras na água.

Resolução:

Adotando o princípio elementar da ondulatória, e estabelecendo que 100 cm equivale a 1 metro, temos:

v = λ . f

v = 1 . 620

v = 620 m/s

Confira com bastante atenção o edital do Exame Nacional do Ensino Médio para fazer o seu plano de estudos enem!

Física no ENEM: A Eletrodinâmica, Corrente, Potência e Resistores

A Eletrodinâmica – é o ramo da física que estuda o comportamento das cargas elétricas em movimento. Um excelente exemplo de eletrodinâmica para se ter a noção sobre o assunto são os raios. Eles se formam a partir de diversas cargas com sinais opostos entre as nuvens entre si ou o solo e a nuvem e vive-versa.

Dicas de eletrodinâmica para passar no Enem. Os raios são descargas elétricas muito fortes.

Outro exemplo de eletrodinâmica pode ser visto na geração de energia elétrica, onde as partículas dos elétrons recebem uma carga proveniente de um determinado gerador, e assim uma corrente elétrica é formada.

Os condutores são materiais que transportam a eletricidade. Normalmente, essa eletricidade esquenta, pois os elétrons se agitam entrando em atrito um com os outros elétron e com o núcleo.

Circuito Elétrico – é um ligação de elementos, como receptores, geradores, resistores, capacitores, interruptores, feita por meio de fios condutores, com a finalidade de formar um caminho fechado para a corrente elétrica.

Potência – Potência elétrica pode ser definida como quantidade de energia transformada ou transmitida por unidade de tempo. Em equipamentos elétricos, a potência indica a quantidade de energia elétrica transformada em outro tipo de energia. No SI, a unidade de potência e indicada em Watt (W). Para calculá-la, basta utilizar a seguinte formula: P = U . i

Resistores – São dispositivos que compõem circuitos elétricos diversos, com a função de converter a energia elétrica em energia térmica (efeito Joule). Além de ter a função relevante de alterar a diferença de potencial elétrico em determinada parte do circuito, assim diminuindo a corrente elétrica.

Os resistores elétricos podem ser organizados de diferentes formas para distribuir melhor a corrente elétrica. Chamamos as diferentes maneiras de organizar os resistores de associações.

Continue lendo nossos artigos para saber como passar no enem. Boa Prova!

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