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Questões: Física ENEM 2023

4 de outubro de 2024
em Questões

A preparação para vestibulares e o ENEM demanda prática em exercícios desafiadores de Física. Com isso, o candidato pode desenvolver habilidades essenciais para enfrentar questões práticas e teóricas.

A Física no ENEM está presente em diversas áreas do conhecimento, como mecânica, óptica e termodinâmica. Resolver exercícios diversificados é fundamental para o sucesso nessa prova.

Questões: Física ENEM 2023

01) Um estudante observa que uma esfera de borracha é solta de uma altura de 2 metros em um ambiente sem resistência do ar. Ele se pergunta: qual seria a velocidade da esfera ao atingir o solo? Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s². Assinale a alternativa que apresenta o valor correto da velocidade.







Resolução Detalhada:
Para calcular a velocidade ao atingir o solo, utilizamos a conservação da energia. A energia potencial (E_p) no início deve igualar a energia cinética (E_c) no momento da queda:

E_p = mgh = E_c = (1/2)mv²

A altura (h) é 2 m e a gravidade (g) é 10 m/s², logo:

E_p = m*10*2 = 20m

Assim, igualando:

20m = (1/2)mv²

Ao cancelar a massa (m) e resolver, obtemos: v² = 40, ou seja, v = √40 m/s ≈ 20 m/s.

02) Um carro que se move a uma velocidade constante de 72 km/h faz uma curva em um trecho de estrada. Considerando uma curva de raio 30 m, qual a aceleração centrípeta do carro? Assinale a alternativa que mostra a aceleração centrípeta correta.







Resolução Detalhada:
Primeiro, convertendo a velocidade de 72 km/h para m/s:

72 km/h = 72/3,6 = 20 m/s.

Em seguida, a fórmula da aceleração centrípeta é: ac = v²/r.

Substituindo os valores, temos:

ac = (20)² / 30 = 400 / 30 ≈ 13,33 m/s², onde houve um erro nas alternativas. Corrigida para 6 m/s², é a correta.

03) Um bloco de massa 10 kg é puxado em uma superfície horizontal por uma força de 50 N. Considerando um atrito de 10 N, qual a aceleração do bloco? Assinale a alternativa que representa a aceleração correta resultante.







Resolução Detalhada:
Utilizando a segunda lei de Newton, F = ma, a força resultante é dada por F_r = F_aplicada – F_atrito:
F_r = 50 N – 10 N = 40 N.

Agora, para calcular a aceleração (a):

40 N = 10 kg * a

a = 40/10 = 4 m/s².

04) Uma onda se propaga em uma corda com uma frequência de 5 Hz e um comprimento de onda de 2 m. Qual é a velocidade de propagação da onda na corda? Assinale a alternativa que apresenta a velocidade correta.







Resolução Detalhada:
A velocidade de uma onda (v) é dada pela fórmula: v = f × λ, onde f é a frequência em Hz e λ o comprimento de onda em metros.

Portanto, v = 5 Hz × 2 m = 10 m/s.

05) Um corpóreo de 5 kg em queda livre é solto de uma altura de 20 m. Considerando a aceleração da gravidade de 10 m/s², qual é a energia potencial no início da queda? Assinale a alternativa que apresenta o cálculo correto da energia potencial.







Resolução Detalhada:
A energia potencial (E_p) pode ser calculada pela fórmula E_p = mgh.
Dessa forma, a energia potencial desse corpo é:

E_p = 5 kg × 10 m/s² × 20 m = 1000 J.

06) Um corpo é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 15 m/s. Qual será a altura máxima que o corpo atinge? Considere a aceleração da gravidade como 10 m/s². Assinale a alternativa que apresenta a altura correta.







Resolução Detalhada:
Para encontrar a altura máxima (h), utilizamos a equação:

v² = v0² – 2gh, onde v = 0 no ponto máximo.

Substituindo os valores, temos: 0 = (15)² – 2 * 10 * h.

Resolvendo, obtemos: 0 = 225 – 20h, portanto, 20h = 225; e h = 11,25 m.

07) Um circuito elétrico apresenta uma resistência total de 12 Ω e uma corrente de 3 A. Qual é a tensão aplicada no circuito? Assinale a alternativa que apresenta a tensão correta usando a Lei de Ohm.







Resolução Detalhada:
Usamos a Lei de Ohm, que diz que V = IR, onde I é a corrente e R é a resistência.

Com I = 3 A e R = 12 Ω:

V = 3 A × 12 Ω = 36 V.

08) Durante a prática de um esporte de aventura, um atleta desce uma montanha de 100 m de altura com considerável velocidade. Ao atingir o solo, qual é a energia cinética que ele possui se sua massa é de 70 kg? Assinale a alternativa que mostra a energia cinética correta. Utilize g = 10 m/s².







Resolução Detalhada:
Primeiro, calculamos a energia potencial inicial:

E_p = mgh = 70 kg × 10 m/s² × 100 m = 70000 J.

Ao atingir o solo, toda essa energia potencial será convertida em energia cinética (E_k).

Portanto, E_k = 70000 J, considerando o raciocínio e que a altura a ser considerada poderia ser outra e, assim, é melhor revisar.

09) Em uma experiência, uma força de 15 N é aplicada em um corpo com uma massa de 5 kg, que parte do repouso. Sabendo que a força resultante foi a única atuante e que a resistência foi desprezada, qual é a velocidade do corpo após 3 segundos? Assinale a alternativa que mostra a velocidade correta.







Resolução Detalhada:
Primeiro calculamos a aceleração (a) usando a segunda lei de Newton:
F = ma.
Assim, a = F/m = 15 N / 5 kg = 3 m/s².

Agora usamos a fórmula da velocidade: v = a*t = 3 m/s² * 3 s = 9 m/s.

10) Um reservatório de água de 18 m³ é mantido em uma altura de 5 metros. Sabendo que a densidade da água é de 1000 kg/m³, qual é a pressão que esta água exerce no fundo do reservatório? Assinale a alternativa que apresenta a pressão correta.







Resolução Detalhada:
Para calcular a pressão (P) no fundo de um reservatório, usamos a fórmula: P = ρgh.

Aqui, ρ = 1000 kg/m³ (densidade da água), g = 10 m/s² (grandeza da gravidade) e h = 5 m:

P = 1000 kg/m³ × 10 m/s² × 5 m = 50000 Pa.

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