(Questão 02; ENEM 2012) Para melhorar a mobilidade urbana na rede metroviária, é necessário minimizar o tempo entre estações. Para isso, a administração do metrô de uma grande cidade adotou o seguinte procedimento entre duas estações: a locomotiva parte do repouso com aceleração constante por um terço do tempo de percurso, mantem a velocidade constante por outro terço e reduz sua velocidade com desaceleração constante no trecho final, até parar. Qual o gráfico de posição (eixo vertical) em função do tempo (eixo horizontal) que representa o movimento desse trem?
Resposta: Alternativa C
Obs: Observe que no 1º trecho arranca-se acelerando com intensidade constante, no 2º trecho, a velocidade escalar também é constante sendo um movimento progressivo uniforme, e no 3º trecho, há uma desaceleração constante, até que a locomotiva pare.
(Questão 04; ENEM 2012) O ônibus espacial Atlantis foi lançado ao espaço com cinco astronautas a bordo e uma câmera nova, que iria substituir uma outra danificada por um curto-circuito no telescópio Hubble. Depois de entrarem em órbita a 560 Km de altura, os astronautas se aproximam do Hubble. Dois astronautas siaram da Atlantis e se dirigiram ao telescópio. Ao abrir a porta de acesso, um deles exclamou: "Esse telescópio tem a massa grande, mas o peso é pequeno."
Considerando o texto e as leis de Kepler, pode-se afirmar que a frase dita pelo astronauta:
a) Se justifica porque o tamanho do telescópio determina a sua massa, enquanto seu pequeno peso decorre da falta de ação da aceleração da gravidade.
b) Se justifica ao verificar que a inércia do telescópio é grande comparada à dele próprio, e que o peso telescópio é pequeno porque a atração gravitacional criada por sua massa era pequena.
c) Não se justifica, porque a avaliação da massa e do peso de objetos em orbita tem por base as leis de Kepler, que não se aplicam a satélites artificiais.
d) Não se justifica, porque a força-peso é a força exercida pela gravidade terrestre, neste caso, sobre o telescópio, e é a responsável por manter o próprio telescópio em orbita.
e) Não se justifica, pois a ação da força-peso implica a ação de uma força de reação contraria, que não existe naquele ambiente. A massa do telescópio poderia ser avaliada simplesmente pelo seu volume.
Obs: A força gravitacional que a terra exerce sobre os corpos em orbita como o telescópio é a força que mantem a orbita desempenhando o papel da força resultante centrípeta e a aceleração da gravidade naquela altitude. Assim, um corpo esta em orbita esta em queda livre porque a aceleração do movimento é a da gravidade naquela altura, e pelo peso aparentar nulo os objetos flutuam no seu interior. Por isso não se justifica a frase dita pelo astronauta, pois o peso não é pequeno e é quem segura o telescópio em orbita.
(Questão 08 ENEM 2012) Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com vara. As etapas de um dos saltos de um atleta estão representadas nas figuras:
Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), para que o salto atinja a maior altura possível, ou seja, o máximo de energia seja conservada, é necessário que:
a) A energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica representada na etapa IV.
b) A energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa IV.
c) A energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional representada na etapa III.
d) A energia potencial gravitacional, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa IV.
e) A energia potencial gravitacional, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencia elástica representada na etapa III.
Obs: Na etapa I o atleta esta em movimento no solo, o que justifica a energia cinética. Na etapa II começa a transforma-se em energia elástica, na etapa III, o atleta ao subir, esta no ponto mais alto, passa para energia gravitacional no ponto máximo e assim a energia cinética torna-se mínima.
(Questão 09; ENEM 2012) Os carrinhos de brinquedo podem ser de vários tipos. Dentre eles, há os movidos a corda, em que uma mola em seu interior é comprimida quando a criança puxa o carrinho para trás. Ao ser solto, o carrinho entra em movimento enquanto a mola volta a sua forma inicial. O processo de conversão de energia ocorre no carrinho descrito também é verificado em:
a) Um dínamo
b) Um freio de automóvel
c) Um motor em combustão
d) Uma usina hidroelétrica
e) Uma atiradeira (estilingue)
Obs: No momento em que a criança puxa o carrinho para trás, a mola é comprimida e armazena energia potencial elástica. Na atiradeira é do mesmo, ou seja, ocorre a mesma transformação de energia.
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