ENEM 2009 - PROVA ANULADA - VEJA OS COMENTÁRIOS DAS QUESTÕES MAIS INTERESSANTES:
Autor: FÍSICA COMENTADA | Publicado: 2010-06-14T17:16:00-03:00

QUESTÃO 17   O controle de qualidade é uma exigência da sociedade moderna na qual os bens de consumo são produzidos em escala industrial. Nesse controle de qualidade são determinados parâmetros que permitem checar a qualidade de cada produto. O álcool combustível é um produto de amplo consumo muito adulterado, pois recebe adição de outros materiais para aumentar a margem de lucro de quem o comercializa. De acordo com a Agência Nacional de Petróleo (ANP), o álcool combustível deve ter densidade entre 0,805 g/cm3 e 0,811 glcm3. Em algumas bombas de combustível a densidade do álcool pode servenlicada por meio de um densímetro similar ao desenhado abaixo, que consiste em duas bolas com valores de densidade diferentes e verifica quando o álcool está fora da faixa permitida. Na imagem, são apresentadas situações distintas para três amostras de álcool combustível.   A respeito das amostras ou do densímetro, pode-se afirmara)   a densidade da bola escura deve ser igual a 0,811 g/cm3.b)   a amostra 1 possui densidade menor do que a permitida.c)   a bola clara tem densidade igual à densidade da bola escura.d)   a amostra que está dentro do padrão estabelecido é a de número 2.e)   o sistema poderia ser feito com uma única bola de densidade entre 0,805 g/cm3 e 0,811 g/cm3.COMENTÁRIOS:A - Não. A densidade da bola escura não pode assumir este valor que é equivalente a densidade do álcool, pois a adulteração não seria notada.  B – Não. Mesmo a amostra possuindo densidade fora dos padrões exigidos, as bolinhas deveriam ocupar posições diferentes na coluna de liquido, considerando que suas densidades são distintas.  C – Considerando que as bolinhas possuam mesma densidade, elas deveriam ocupar as mesmas posições nas três amostras (posição esta determinada de acordo com a densidade da amostra), e isto não ocorre.  D - Sim. As bolinhas possuem densidades diferentes, sendo assim elas devem ocupar posições distintas dentro da amostra. O que podemos verificar na amostra 2.  E – A diferença de densidade dos líquidos que pode existir na amostra faz com que o mesmo seja subdividido em fases (de menor e maior densidade), fazendo exigência de duas bolinhas para ter tal percepção. QUESTÃO 18   O lixo radioativo ou nuclear é resultado da manipulação de materiais radioativos, utilizados hoje na agricultura, na indústria, na medicina, em pesquisas científicas, na produção de energia etc. Embora a radioatividade se reduza com o tempo, o processo de decaimento radioativo de alguns materiais pode levar milhões de anos. Por isso, existe a necessidade de se fazer um descarte adequado e controlado de resíduos dessa natureza. Ataxa de decaimento radioativo é medida em termos de um tempo característico, chamado meia-vida, que é o tempo necessário para que uma amostra perca metade de sua radioatividade original. O gráfico seguinte representa a taxa de decaimento radioativo do rádio-226, elemento químico pertencente à família dos metais alcalinos terrosos e que foi utilizado durante muito tempo na medicina.  As informações fornecidas mostram que:a)   quanto maior é a meia-vida de uma substância mais rápido ela se desintegra.b)   apenas 1/8 de uma amostra de rádio-226 terá decaído ao final de 4.860 anos.c)   metade da quantidade original de rádio-226, ao final de 3.240 anos, ainda estará por decair.d)   restará menos de 1% de rádio-226 em qualquer amostra dessa substância após decorridas 3 meias-vidas.e)   a amostra de rádio-226 diminui a sua quantidade pela metade a cada intervalo de 1.620 anos devido àdesintegração radioativa.COMENTÁRIOS:A – Meia-vida e tempo de desintegração são grandezas diretamente proporcionais.  B – Apenas 1/8 da amostra de rádio ainda estará por decair, pois após o intervalo de tempo equivalente a 4860, 7/8 da massa deste elemento já terá decaído.  C – A meia-vida de um elemento radioativo é o intervalo de tempo no qual a quantidade de uma amostra radioativa é reduzida pela metade. Após 3240 anos, a amostra fora reduzida a ¼ da sua quantidade inicial.  D – Após decorridas 3 meias-vida do rádio-226 teremos 1/8 da sua quantidade inicial que equivale a 12,5% do total.  E - A meia-vida de um elemento radioativo é o intervalo de tempo no qual a quantidade de uma amostra radioativa é reduzida pela metade e para cada intervalo de tempo equivalente a 1620 anos as amostras de rádio-226 são reduzidas em 50%. QUESTÃO 19A 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 370ºC 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.HINRICHS, Roger A. Energia e Meio Ambiente. São Paulo: Pioneira Thomson Learn ing, 2003 (adaptado). Sob o aspecto da conversão de energia, as usinas geotérmicas: a)   funcionam com base na conversão de energia potencial gravitacional em energia térmica.b)  transformam inicialmente a energia solar em energia cinética e, depois, 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)   utilizam a mesma fonte primária de energia que as usinas nucleares, sendo, portanto, semelhantes os riscos decorrentes de ambas.COMENTÁRIOS:A – A decomposição de materiais radioativos libera energia radiante sendo esta convertida em energia térmica (no núcleo derretido da Terra), processo este que não envolve a conversão de energia potencial gravitacional em energia térmica.  B – As transformações seguem a seguinte ordem: energia radiante => energia térmica => energia elétrica.  C – Pode ser aproveitada a energia radiante que é convertida em térmica. Neste processo de conversão a água é aquecida, e a mesma pode ser utilizada no processo de dessalinização.  D – O vapor é o fator responsável por fazer girar as turbinas que darão origem a energia elétrica, correspondendo respectivamente a: conversão de energia térmica em energia cinética que é convertida em energia elétrica. Processo este aplicado tanto em usinas nucleares quanto em usinas geotérmicas.  E – A fonte primária de energia é a mesma, porém o risco nas usinas nucleares são maiores devido a produção de rejeitos radioativos. QUESTÃO 23O uso da água do subsolo requer o bombeamento para um reservatório elevado. A capacidade de bombeamento (Iitros/ hora) de uma bomba hidráulica depende da pressão máxima de bombeio, conhecida como altura manométrica H (em metros), do comprimento L da tubulação que se estende da bomba até o reservatório (em metros), da altura de bombeio h (em metros) e do desempenho da bomba (exemplificado no gráfico). De acordo com os dados a seguir, obtidos de um fabricante de bombas, para se determinar a quantidade de litros bombeados por hora para o reservatório com uma determinada bomba, deve-se: 1. Escolher a linha apropriada na tabela correspondente àaltura (h), em metros, da entrada de água na bomba até o reservatório.2. Escolher a coluna apropriada, correspondente ao comprimento total da tubulação (L), em metros, da bomba até o reservatório.3. Ler a altura manométrica (H) correspondente ao cruzamento das respectivas linha e coluna na tabela.4. Usar a altura manométrica no gráfico de desempenho para lera vazão correspondente. Considere que se deseja usar uma bomba, cujo desempenho é descrito pelos dados acima, para encher um reservatório de 1.200 L que se encontra 30 m acima da entrada da bomba. Para fazer a tubulação entre a bomba e o reservatório seriam usados 200 m de cano. Nessa situação, é de se esperar que a bomba consiga encher o reservatórioa) entre 30 e 40 minutos.b) em menos de 30 minutos.c) em mais de 1h e 40 minutos.d) entre 40 minutos e 1 h e 10 minutos.e) entre 1 h e 10 minutos e 1 h e 40 minutos.COMENTÁRIOS:Ao analisar o gráfico (1) conclui-se que: para uma altura de 30m entre a bomba e o reservatório e a utilização de 200m de cano a altura manométrica será equivalente à 45m.  Em análise ao gráfico (2) conclui-se que: para uma altura manométrica equivalente à 45m a vazão de água equivale à 900l/h. Vazão = Volume/tempo  900 = 1200/t  t = 1200/900  t = (4/3)h  t = 80 minutos = 1h e 20 min RESPOSTA - EQUESTÃO 25A ultrassonografia, também chamada de ecografia, é uma técnica de geração de imagens muito utilizada em medicina. Ela se baseia na reflexão que ocorre quando um pulso de ultrassom, emitido pelo aparelho colocado em contato com a pele, atravessa a superfície que separa um órgão do outro, produzindo ecos que podem ser captados de volta pelo aparelho. Para a observação de detalhes no interior do corpo, os pulsos sonoros emitidos têm frequências altíssimas, de até 30MHz, ou seja, 30 milhões de oscilações a cada segundo.A determinação de distâncias entre órgãos do corpo humano feita com esse aparelho fundamenta-se em duas variáveis imprescindíveis: a) a intensidade do som produzido pelo aparelho e a frequência desses sons.b) a quantidade de luz usada para gerar as imagens no aparelho e a velocidade do som nos tecidos.c) a quantidade de pulsos emitidos pelo aparelho a cada segundo e a frequência dos sons emitidos pelo aparelho.d) a velocidade do som no interior dos tecidos e o tempo entre os ecos produzidos pelas superfícies dos órgãos.e) o tempo entre os ecos produzidos pelos órgãos e a quantidade de pulsos emitidos a cada segundo pelo aparelho.COMENTÁRIOS:A - Para tal determinação têm-se como variáveis a freqüência do som emitido e a interação do mesmo com os órgãos.  B – As ondas utilizadas na ecografia possuem natureza de vibração mecânica (som), sendo elas utilizadas no processo de geração de imagens e não a luz. À medida que a onda sonora muda de meio de propagação muda-se sua velocidade, tendo influência no processo de formação de imagens.  C - - Para tal determinação têm-se como variáveis a freqüência do som emitido e a interação do mesmo com os órgãos.  D – A velocidade do som no interior dos tecidos será primordial no processo de formação de imagens, pois a freqüência do eco será diretamente proporcional à velocidade do som permitindo a diferenciação de estruturas decorrente das freqüências emitidas pelas mesmas; e o tempo em que cada superfície produz o eco permite a determinação da distância entre as estruturas.  E - o tempo em que cada superfície produz o eco permite a determinação da distância entre as estruturas e a freqüência em que os pulos sonoros são emitidos está associada à quantidade de som e não à intensidade sonora (intensidade é diretamente proporcional à freqüência).QUESTÃO 26.   Os motores elétricos são dispositivos com diversas aplicações, dentre elas, destacam-se aquelas que proporcionam conforto e praticidade para as pessoas. E inegável a preferência pelo uso de elevadores quando o objetivo é o transporte de pessoas pelos andares de prédios elevados. Nesse caso, um dimensionamento preciso da potência dos motores utilizados nos elevadores é muito importante e deve levar em consideração fatores como economia de energia e segurança.Considere que um elevador de 800 kg, quando lotado com oito pessoas ou 600 kg, precisa ser projetado. Para tanto, alguns parâmetros deverão ser dimensionados. O motor será ligado à rede elétrica que fornece 220 volts de tensão. O elevador deve subir 10 andares, em torno de 30 metros, a uma velocidade constante de 4 metros por segundo. Para fazer uma estimativa simples da potência necessária e da corrente que deve ser fornecida ao motor do elevador para ele operar com lotação máxima, considere que a tensão seja contínua, que a aceleração da gravidade vale 10 m/s2 e que o atrito pode ser desprezado. Nesse caso, para um elevador lotado, a potência média de saída do motor do elevador e a corrente elétrica máxima que passa no motor serão respectivamente de a)   24kW e 109A.  d) 180 kW e 818A.b)   32kW e 145A.  e) 240 kW e 1090 A.c)   56kW e 255A.COMENTÁRIOS:C - Verdadeira  Me = 800Kg  Mp = 600kKg  Mt = 1400Kg   P = m.g = 1400.10 = 14000N  T = f.d = 14000.30 = 420000J  t = d/v = 30/4 = 7,5s  Pot = T/t = 420000/7,5 = 56000W =56KW  Pot = i .U => 56000 = 220.i logo: i = 56000/220 então: i = 255A (valor aproximado)