FÍSICA2ª FASE

 

2ª Fase

Provas Com

IntroduçA prova proconsegue, mtorna a provde leitura deobserva-se umoderna (17encontram n

QuestãoO uso do siprincipalmensinal de GPSjogos. ConsRGPS=27.000 órbita é circu

a) Qual é a b) Os saté

horário posição na deteprincipaadiantamda órbitsoma do

Objetivoa) Este itempessoas, e qtecnologias b) Apesar decorreta leitu

e • Físic

entadas • Fís

ção ocurou abordmuitas vezes,va rica, pois ae gráficos emuma alta dist7), a exigêncno próprio te

o 13 stema de locnte à existênS tem sido usidere que o km do centrular.

a velocidade e

lites de GPS do envio dae o horário l

erminação dolmente por m os relógiosta em que osos dois efeito

o da Quem aborda o cque, nesta qujá populares e envolver umra do gráfico

ca

sica • 2ª Fase

dar uma gam cobrando coabre a possib

m duas questõtribuição de ia foi a leitur

exto.

calização GPScia do sensosado para loos satélites ro da Terra, s

escalar média

enviam cona mensagemlocal. Para gao horário enefeitos da res, conforme ms efeitos da rs é zero?

estão onceito de vuestão, aparecomo os telem contexto d

o e interpretaç

ma ampla deonceitos difebilidade de seões e uma qunotas , lemb

ra correta do

S (Global Posr GPS na ma

ocalização doresponsáveis seu período d

a de um satél

ntinuamente . Com as inarantir a precnviado pelos elatividade remostra a figurelatividade g

velocidade esece em um cefones celularde física modção de texto.

e conceitos berentes nos íte explorar umuestão envolvbrando que texto e sua

sitioning Systioria dos celu

o aparelho empor enviar

de rotação em

lite do sistem

as três coorformações d

cisão dessas isatélites. O

estrita, que ara abaixo. Qugeral e da re

scalar média,contexto maisres.

derna (relativi.

básicos em ftens a e b dama situação eveu estimativacada item vainterpretação

tem) cresceuulares disponm mapas, pa

o sinal GPSm torno do c

ma GPS?

rdenadas quede 4 satélitesinformações, s relógios loatrasam os rual é a distânlatividade res

presente ems complexo,

dade geral e

ísica. Em apa mesma queem vários aspa. Com exceçale dois ponto, pois as inst

bastante noíveis no mercra obter sugeS encontramcentro da Ter

e determinams, o receptorefeitos relat

ocalizados norelógios, e dcia do centrostrita se canc

m diversas sitporém basta

restrita), est

penas 6 quesestão. Esse ppectos. Houveção das questtos. Na questruções para

os últimos tecado. Nesseestões de ro

m-se a aproxrra é TGPS = 12

m sua posiçãr pode deterivísticos são os satélites sa relatividad

o da Terra R ecelam, ou sej

tuações do cante presente

te item exige

stões, isso seprocedimentoe a exigênciatões 15 e 17,stão de físicaa solução se

mpos devidos celulares, otas e até emximadamente2 horas e sua

ão atual e orminar a suaconsideradossão afetadose geral, quee o período Tja, quando a

cotidiano dase em diversas

apenas uma

e o a , a e

o o m e a

o a s s e T a

s s

a

1

2ª Fase

Provas Com

Respost

33

12

,

.109

)

62

)

2

22

32

21

31

6

T

T

R

T

R

acodeLogo

d

reefeitosOs

b

T

Rv

a

Desemp

ComentO item a fomovimento gráfico apremédio. De fcorreta a lei Por se tratarquestão apr

e • Físic

entadas • Fís

ta Espera

.2,2

9

12

27

.

cos,

12

270006

22

3

2

3

h

T

teracomordo

ielativíst

penho do

tários Gei consideradocircular para

esentado, aléforma geral, ode Kepler ap

r de um textoesentou um í

ca

sica • 2ª Fase

ada

13500

Kdeleirceira

grosegundo

hkm

os candid

rais o fácil pela ba considerar ém de exigir os candidato

propriada. o de simples índice quase

,

Kepler

cancseráfico

datos

anca elaboraa trajetória cdomínio de

os faziam a le

interpretaçãnulo de resp

:paracelam

adora. Porémcorreta. Já o conteúdo es

eitura do gráf

o, que envolostas em bra

m, o candidatoitem b, com

specífico (leisfico corretam

ve conceitos ancos.

o deveria idemo envolve us de Kepler),

mente, porém

básicos (prin

entificar que suma leitura c

foi considerm não escrevia

ncipalmente n

se tratava decuidadosa dorado de nívelam de forma

no item a), a

e o l a

a

2

2ª Fase

Provas Com

QuestãoLótus é umasuas folhas elótus tomammoverem pe a) Quando

batendona horizse a got

b) Conside

uma folhcm2. Suda gota

Objetivoa) Este item movimento equações hob) Este itemresposta coestimativa dEm geral, coutiliza-se o c

Respost

03,0

03

5,22

03,0

)

2

)2

v

mvmv

m

gm

Estimando

b

Hv

ve

ghv

a

f

fgi

l

g

i

f

e • Físic

entadas • Fís

o 14 a planta conhestão semprem forma aprela folha, as g

o uma gota do no chão. Czontal, a parta sobe até um

ere uma gotaha de lótus p

uponha que ade água e ca

o da Queaborda um cretilíneo un

orárias para om, mais comp

rreta, o canda massa de uonservação dconhecimento

ta Espera

57,2

005,0

03,0

5105

2,05

1

3

mm

g

damassaa

H

h

lg

ca

sica • 2ª Fase

hecida por ume secas e limproximadamengotas de água

de água cai sonsidere umir de uma altma altura de

a de água coplana e na hoa densidade salcule sua vel

estão conceito espeiformemente

o movimento plexo que o didato deveruma gota de do momentoo em uma sit

ada

.7

,10

:

3

smm

g

comogota

ma caracteríspas. Isto deconte esférica ea capturam e

sobre uma foa gota, iniciaura hi = 50 cmhf = 2 cm apó

m velocidadeorizontal. Antuperficial méocidade no in

ecífico, coefice acelerado (

em questão anterior, trat

ria também dágua.

o linear se aptuação interes

stica muito inorre de sua pre se deslocae carregam co

olha de lótusalmente em rm acima da fós quicar a p

e inicial vi = tes de cair daédia de lodo nnstante em q

ciente de rest(queda). O cou através dta da conserdominar o c

plica a eventssante relacio

nteressante: aropriedade hm quase semonsigo a suje

s, ela quica crepouso, cainfolha. Qual é rimeira vez n

3 mm/s desloa folha, essa gna folha é deue ela deixa

ituição, e exicandidato poe conservaçãrvação do moconceito de d

tos que envoonada à biolo

apesar de creidrofóbica. Gm atrito até ira para fora

como se fossndo sobre umo coeficientea folha?

ocando-se e gota captura e 2,5×10-3 graa folha.

ge do candidoderia chegao de energia omento lineadensidade de

olvem colisõeogia.

escer em regGotas de água

caírem da fda folha.

se uma bola ma folha de le de restituiçã

limpando a o lodo de um

amas/cm2. Est

dato conhecimr à resposta mecânica. ar. Porém, pae massa e a

es. Neste cas

iões de lodo,a na folha defolha. Ao se

de borrachalótus plana eão da colisão

superfície dema área de 2time a massa

mentos sobre através das

ara chegar àainda fazer a

so específico,

, e e

a e o

e 2 a

e s

à a

,

3

2ª Fase

Provas Com

Desemp

ComentNo item a, módulos dascandidatos correta da c

QuestãoOs brinquednão estamoilustrar princ a) Conside

rampa, da acele a)

e • Físic

entadas • Fís

penho do

tários Geuma falha cos velocidadesestimavam bonservação d

o 15 dos de parquos habituadoscípios básicos

ere uma monpassa por um

eração no pon

ca

sica • 2ª Fase

os candid

rais omum foi a s imediatamebem a massado momento

ues de diversõs, gerando ns da Mecânica

tanha russa em trecho circunto mais baix

datos

não identificnte antes e i

a de uma golinear.

ões utilizam-snovas sensaçõa.

em que um cular de raio Rxo do circuito

cação do coemediatament

ota e a dificu

se de princípões. Por isso

carrinho descR = 2 m, confo, considerand

eficiente de rete depois da uldade, quan

pios da Mecâo um parque

ce por uma raforme mostrado que o carr

estituição cocolisão. No it

ndo havia, se

nica para cride diversõe

ampa de altua a figura a) arinho partiu d

mo o quocietem b, de foe relacionava

ar movimentes é um ótim

ura H = 5 m eabaixo. Calcudo repouso.

ente entre osrma geral, osa à aplicação

tos aos quaismo local para

e, ao final daule o módulo

s s o

s a

a o

4

2ª Fase

Provas Com

b) Outro b

com corConsidem. Ao gb) abaixo b)

Objetivoa) Exigindo conceitos noconceitos cob) Seguindoconhecimen

Respost

g

Rtg

mT

mTsen

b

R

va

ghv

a

7

10

cos

)

2

)

2

2

2

e • Físic

entadas • Fís

rinquedo comrrentes na boere um chapégirar, as cadeo. Calcule a v

o da Queconhecimen

o contexto deonhecimentoso a temátic

ntos deveriam

ta Espera

rad

R

mg

Rm

R

gh

15,4

3

122

2

ca

sica • 2ª Fase

mum em parorda de uma éu mexicano iras se elevamvelocidade an

estão ntos sobre me um brinques sobre movimca dos brinq

m ser aplicado

ada

sd

502

510

rques de diveestrutura circom estrutur

m 40 cm, afangular de rota

movimento ciredo presentemento retilínequedos, este

os ao movime

s

m2

ersões é o chrcular que girra circular de astando-se 1,ação do brinq

rcular e acele em parqueseo uniformeme item aborento circular d

hapéu mexicara com seu eraio R = 6,3

2 m do eixo quedo.

leração centrs de diversãomente acelerarda decompdo brinquedo

ano, em que eixo de rotaçã

m e correntede rotação, c

rípeta, este i. O candidatoado (descida osição e eq

o em questão

cadeiras sãoão perpendictes de comprconforme mo

item clássicoo deveria assda rampa).

quilíbrio de o.

o penduradascular ao solo.imento L = 2ostra a figura

o aborda taissociar a esses

forças. Tais

s .

2 a

s s

s

5

2ª Fase

Provas Com

Desemp

ComentA questão avez que, comitem a estavb, um errocomponente

QuestãoA energia sFédérale de

a) Para apr

2, de marmazenvelocidanoite?

b) As asas convertemotorestotal. Suestão tosolares é

Objetivoa) A questãob) Focaliza oo anterior, interpretaçã

e • Físic

entadas • Fís

penho do

tários Geapresenta ummo já foi meva exatamento comum foes horizontal

o 16 solar é a únLausanne, Su

roveitar a enemassa aproximnando energiade aproxima

e a fuselageer energia sos cuja potêncuponha que ootalmente desé de 1,2 kW/m

o da Queo exige conheos conceitos exige o corro do texto ap

ca

sica • 2ª Fase

os candid

rais m alto índice ncionado, é te na determi a má decoe vertical.

ica fonte deuíça.

ergia obtida mada m = 20a solar para da de vnoite =

em do Solar olar em enercia total vale o avião está vscarregadas. m2, quanto te

estão ecimentos sode energia, preto manejo presentado.

datos

de notas zerclássica no cinação da veomposição d

energia do

dos raios sola000 kg, voava noite. Ao a57,6 km/h.

Impulse 2 sãrgia elétrica P = 50,0 kW voando com sConsiderand

empo é nece

bre o importapotência, intedos dados p

ro, diferenteontexto do m

elocidade do dos vetores,

avião Solar

ares e poder va em alta aanoitecer, o aQual é a var

ão cobertas é de aproxim e baterias qseus motores

do que a intessário para ca

ante conceitoensidade de epara se cheg

mente do esmovimento ccarrinho no ppara represe

Impulse 2,

voar tanto àltitude e veloavião descia piação da ene

por 270 m2

madamente ue podem ars a 80% da sensidade de earregar totalm

o de energia energia e eficgar à respost

sperado pela ircular. Uma ponto mais bentar as forç

desenvolvido

à noite quantocidade vdia =para altitudesergia cinética

de células so25%. O aviã

rmazenar até ua potência

energia solar mente as bate

cinética. ciência. Este ta correta. Is

banca elabodificuldade o

baixo do circurças envolvid

o na École P

to de dia, o S= 90 km/h dus menores e do avião en

olares, cuja eão tem um E = 164 kWmáxima e quque chega aerias?

item, mais cosso é facilita

oradora, umaobservada nouito. No itemas, em suas

Polytechnique

Solar Impulseurante o dia,voava a umatre o dia e a

eficiência emconjunto de

Wh de energiaue as bateriasaté as células

omplexo quedo pela boa

a o m s

e

e , a a

m e a s s

e a

6

2ª Fase

Provas Com

Respost

.4

8,081

02,1

)

47822

2

1

)

2

ht

dEnergiam

kW

úPotência

b

mK

a

Desemp

ComentQuestão compercentual dcorreta do re

QuestãoUm instrumeópticos, a luusado para e a) A vantageé menor que = (2

× 10−34 N

e • Físic

entadas • Fís

ta Espera

50

27025,0

:

240

2

1

2

2

22

tkW

padestinada

m

útil

oh

kmkg

mvmv dn

penho do

tários Gem notas muide ocorrênciaendimento d

o 17 ento importa

uz é usada paestudar a am

em em se usae o da luz vis

) 1⁄2 ⁄ , em∙m∙s é a co

ca

sica • 2ª Fase

ada

164

81

369000

571000

2

2

kWh

baterasara

kWm

ou

d

os candid

rais to bem distr

a. No item a, e 25% envol

ante no estudra visualizar a

mostra.

ar elétrons é sível, permitin

m que é a enstante de P

:

.

0

906,7 22

rias

W

J

datos

ibuídas, regisum erro comvido no prob

do de sistemaa amostra em

que é possívndo uma meenergia cinétPlanck. Qual

strando-se prmum estava nblema.

as nanométricm estudo. Nos

vel acelerá-loslhor resoluçãica do elétroé o compri

raticamente ta conversão

cos é o micros microscópio

s até energiasão. O comprimn, ~9 × 10imento de o

todas as notade unidades

scópio eletrôos eletrônicos

s em que o semento de on0−31 kg é a m

onda do elét

as inteiras coe no item b,

ônico. Nos mis, um feixe de

eu comprimeda do elétronmassa do elétron em um

om o mesmona aplicação

croscópios e elétrons é

ento de ondan é dado por

étron e ~6,6microscópio

o o

a r 6 o

7

2ª Fase

Provas Com

eletrônico emCaso necess b) Uma fordenominadoconstante ddenominadopode ser ree(1⁄ ), em quapresenta dtungstênio m

Objetivoa) Trata-se dno texto e ob) Este itemcandidato d

Respost

107

)

2

)

1

k

Coeficien

b

qUE

m

h

a

B

e • Físic

entadas • Fís

m que os elésário, use a ca

ma usada po efeito terme Richardsono função trabescrita como ue ( ) é o dados obtidosmedida neste

o da Quede física modo cálculo do cm envolve leit

everia saber o

ta Espera

.

1050

1018

16,6

106,1

19

3

31

1

J

K

angularent

mE

ca

sica • 2ª Fase

trons são acearga do elétro

ara gerar eléiônico. A den

n, é a tempbalho, é a en

( 2 ⁄ ) =coeficiente lis do efeito t

e experimento

estão derna, porémcomprimento ura de gráfico que signific

ada

50

:

108

0

100,5

15

34

9

K

retadar

elerados, a paon = 1,6 ×

étrons em unsidade de coperatura em kergia necessá

= ( )− (Φ⁄near e (Φ⁄

termiônico emo?

o objetivo ade onda ped

co combinadca coeficiente

4,1100

105,5

1080

3

4

artir do repou10−19 C.

m microscóporrente geradkelvin, = ária para rem

)(1⁄ ), que ) é o coefic

m um filame

qui é cobrar dido. a com a linee linear de um

104 23

12

15

m

J

uso, por uma

pio eletrônicoda é dada por1,4 × 10−23

mover um elété uma equa

ciente angulaento de tung

uma correta

earização de ma reta para

diferença de

o é aquecer r = 2 (J/K é a cons

tron do filamção de uma ar da reta. Ogstênio. Qual

interpretaçã

uma expressresolver a qu

e potencial de

um filamen(−Φ⁄( )) , estante de Bol

mento. A expreta de (

O gráfico da fl é a função

ão das instruç

são fornecidauestão.

e = 50 kV?

nto, processoem que é atzmann e Φ,ressão para

2 ⁄ ) versusfigura abaixo

trabalho do

ções contidas

a no texto. O

?

o a ,

s o o

s

O

8

2ª Fase

Provas Com

Desemp

ComentA questão rUma importaparecer noexpressões e

QuestãoO controle dmuito bem-aquecimento a) O sistem

ambientgrandeságua é evaporaConsidesejam evespecífic

b) A maior

a resistêConsidetransver

Objetivoa) A questãocobrar a aplb) Este itemsistema de acom resistivi

e • Físic

entadas • Fís

penho do

tários Geregistrou um tante parte Ensino Médenvolvidas e e

o 18 da temperatu-vindos. Como da água us

ma de refrigte por meio d torres de refpulverizada da, sem alte

ere que 110 livaporados. Sco é c = 1,0 c

ria dos chuveência é constiere um chuvesal do fio da

o da Queo aborda conicação das re, apesar de aaquecimento idade e resist

ca

sica • 2ª Fase

os candid

rais enorme per

dos zeros sãio, a questãoexplicando pa

ura da água emo exemplo sada para o b

geração usadda evaporaçãfrigeração vana frente drar a sua temitros de águaSabendo quecal/g∙0C, qual

iros no Brasiltuída de um

eiro que funcliga for A =

estão nceitos básic

ecorrentes expabordar o me

é elétrico. Otência elétrica

datos

rcentual de não respostaso, praticamenasso a passo

e de ambientpodemos cianho.

do em grandão da água. zadas, por oo fluxo de amperatura, a a 30oC circu

e o calor lateé a temperat

aquece a ágfio feito de uiona com ten2,5 x 10-7 m2,

os de termodpressões envosmo tema aq

O candidato das.

notas zero, m em branco

nte, ensina o o que fazer p

tes tem ofereitar o contro

des instalaçõOs instrumende circula áar gerado pebsorvendo c

ulem por umaente de vapotura final da

gua do banhouma liga de nsão de U = , qual é o com

dinâmica comolvendo tais cquecimento/rdeveria domin

muito acima d. Apesar de candidato a

para se chega

ecido à socieole da temp

ões, como cntos que exe

água, e que telo ventiladoalor da parce

a torre de refrorização da á

parcela da ág

o por meio deníquel e crom220 V e potêmprimento d

mo calor espconceitos a urefrigeração,nar os conce

do esperado o conteúdoresolver corr

ar à resposta

dade uma greratura de a

entros comeecutam esse êm um grand

or. Nesse proela da água rigeração e qgua é L = 5gua que não

e uma resistêmo de resistivência P = 550o fio da resis

ecífico e caloum sistema dedifere do itemitos de potên

pela banca o de física mretamente, focorreta.

rande gama ambientes fe

erciais, retiraprocesso sãode ventiladorocesso, parteque perman

que, desse vo540 cal/g e q

evaporou?

ência elétrica.vidade ρ = 1,00 W. Se a ástência?

or latente. Oe refrigeraçãom a uma vezncia elétrica e

elaboradora.moderna nãoornecendo as

de confortosechados e o

o calor doo usualmenter no topo. Ae da água éeceu líquida.lume, 2 litros

que seu calor

. Usualmente1 x 10-6 Ω∙m.rea da seção

objetivo erao real. z que, aqui, oe sua relação

. o s

s o

o e A é . s r

e .

o

a

o o

9

2ª Fase

Provas Com

Resposta)

Qresf Qe

Qevap mL

T 1,0

108

Tf 200C

b)

P U 2

R

R 8,8

l 8,8 2

1,1

Desemp

ComentQuestão comvários concemais difícil, Muitos cand

e • Físic

entadas • Fís

ta Espera

evap mac

L 540

8 106

8 1031

C

l

A

2,5 107

106

penho do

tários Gem grande diseitos e ponto

pois o canddidatos identi

ca

sica • 2ª Fase

ada

c T mvL

2000 1,0

100C

2m

os candid

rais stribuição des do program

didato tinha ficavam corre

L

08 106cal

datos

e notas, comma relacionadque relacionetamente ape

l

o era esperados a termodnar dois procenas um dos

ado pela bandinâmica e elecessos termoprocessos.

ca elaboradoetricidade. O

odinâmicos n

ora, uma vez item a foi coo resfriamen

z que abordaonsiderado onto da água.

a o .

10