O conteúdo Revisando as áreas da física para o ENEM aparece primeiro em Plataforma Enem.
]]>Primeiramente, temos a energia, que utilizada na geração de trabalho entre dois sistemas físicos. Essa área é subdividida em várias outras, sendo as energias potenciais (gravitacionais e elástica), energia cinética, energia mecânica, etc.
Além disso, também utilizamos o conceito de energia para recursos, como energia solar, elétrica, hidrelétrica, etc.
O segundo assunto a ser tratado é a eletricidade, que envolve quaisquer fenômenos que utilizam cargas elétricas. As questões do Enem que envolvem essa área costumam ter um caráter fácil – ainda mais as que envolvem Lei de Ohm e circuitos -, então quando se deparar com uma questão de eletricidade, dê uma atenção à ela, pois os pontos serão valiosos.
Conceitos Importantes:
Carga Elétrica: Propriedade de partículas que interagem de forma eletromagnética.
Corrente: Quantidade de carga que percorre um trajeto em uma quantidade de tempo.
Potencia: Quantidade de conversão elétrica em um período de tempo
Campo Elétrico: Produzido por cargas elétricas em um espaço, podendo exercer força sobre outras partículas.
A ondulatória também costuma dar as caras de forma constante na prova. Essa área costuma estudar as ondas, que são perturbações que se propagam em algum meio.
As ondas costumam se dividir em mecânicas ou eletromagnéticas, ou seja, um tipo depende de um meio para se propagar, enquanto o outro não depende de meio para propagação, respectivamente.
Conceitos importantes:
Cristas: É o ponto mais alto da onda
Vales: É o ponto mais baixo da onda
Amplitude : É a medição de uma onda em relação ao eixo
Período: É o tempo de um ciclo de oscilação de uma onda
Frequência: É a divisão entre período e uma unidade de tempo
Comprimento de Onda: É a distancia entre duas cristas ou dois vales.
Agora, entraremos na área de mecânica, falando sobre dinâmica, que por sua vez, estuda o movimento de objetos, dado que exista uma força aplicada sobre eles. Soa familiar? Nesse caso, temos como referencia em dinâmica as três leis de Newton, que por sinal, já apareceram aqui no blog, onde explicamos de forma mais detalhada e relacionando com exemplos rotineiros.
Ainda na mecânica clássica, temos também a famosa cinemática que estuda os movimentos de corpos. Esse trecho da física é o que se mescla de vez com a matemática, podendo inclusive aparecer de surpresa em uma das 45 questões do caderno de exatas. Isso acontece pois na cinemática é muito comum o uso de geometria.
Conceitos Importantes
-Vetor: Representa grandezas indicando módulo, direção e sentido em um espaço
-Referencial: Sistema de coordenadas usado como referencia para os cálculos
-Trajetória: É o percurso realizado por um objeto em um espaço
-Deslocamento: Grandeza vetorial resultante da diferença entre o ponto inicial e final em uma trajetória
Por fim, temos a hidrostática, área onde os fluidos em repouso são estudados. Para isso, existem alguns conceitos importantes a serem entendidos, como pressão que é a relação entre uma força e a área onde essa força é distribuída; e o empuxo, que é uma força contrária a gravidade, podendo fazer corpos flutuarem na superfície de um líquido.
Portanto, para entender física e caprichar no Enem, é necessário compreender como cada área funciona, sobretudo as citadas nesse texto. Para isso, a prática com exercícios é imprescindível para que você consiga a maior nota na prova.
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]]>O conteúdo Física cotidiana: alavancas e o uso das forças aparece primeiro em Plataforma Enem.
]]>A alavanca é considerada uma das 6 máquinas simples, junto da Rosca, Plano Inclinado, Polias (fixa e móvel), Roda e Eixo. As máquinas simples são aquelas que, apesar de assim o serem, foram muito úteis para a humanidade. Esse tipo de máquina também serve como base para a construção de outras mais complexas.
Esse tipo de objeto depende de três elementos: ponto de apoio, força resistente e força potente. O primeiro elemento, o ponto de apoio, é onde a alavanca se apoia; esse ponto não fica necessariamente no meio do objeto. O segundo elemento é o peso de um objeto no qual desejamos movimentar, normalmente em força contrária. Por fim, o terceiro elemento é a força potente, onde exercemos uma força para mover o objeto que exerce a força resistente.
Dado os elementos básicos que constituem uma alavanca, temos também os tipos de alavanca, que assim como seus elementos estão em três categorias:
– inter-fixa: onde o ponto de apoio fica entre a força potente e resistente. A gangorra e a tesoura são dois exemplos cotidianos dessa categoria.
– inter-resistente: onde a força resistente fica entre a força potente e o ponto de apoio. O carrinho de mão é um exemplo para essa categoria.
– inter-potente: onde a força potente fica entre o ponto de apoio e a força resistente. A pinça é um exemplo dessa categoria.
Com base nisso, tivemos no Enem de 2018 uma questão voltada à alavancas e o uso das força. Na questão, era dado alguns exemplos de objetos, sendo: pinça, alicate, quebra nozes, carrinho de mão e abridor de garrafa. Foi-se perguntado qual desses objetos tinha a força potente maior que a força resistente.
Nesse caso, o gabarito é pinça, pois ela é uma alavanca inter-potente e, nesse caso, sua força potente é maior que a força resistente já que temos pouca resistência para aplicar força em uma pinça.
Existem outras questões de vestibulares que utilizam dos conceitos de alavancas em suas abordagens, conceito esse que não tem uma teoria muito complexa por trás. Portanto, é interessante que os vestibulandos tenham uma noção desse assunto que pode pintar no próximo Enem.
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]]>O conteúdo Como o princípio de Pascal nos ajuda a entender os freios de veículos aparece primeiro em Plataforma Enem.
]]>“A pressão aplicada em um ponto de um fluido é transmitida integralmente a todos os pontos de um fluido, bem como as paredes do recipiente que ele está contido”. Essa citação serve como base para a ideia do principio de Pascal, que pode ser interpretado como: a distribuição da pressão em um ponto de um fluido é transmitida integralmente por todo o recipiente desse fluido.
O principio também conta com duas fórmulas, bem tranquilas de serem lembradas:
ΔP = pg(Δh)
onde:
ΔP = pressão hidrostática, medida em Pascal(pa)
p = densidade do fluido, medida em quilograma por metro cubico (kg/m³)
g = aceleração da gravidade, medida em metros por segundo ao quadrado(m/s²)
Δh = altura do fluido, medida em metros (m)
obs: nesse caso, o Δ denota a variação entre pressão ou altura do fluido.
P = F1/A1 = F2/A2
onde:
P= pressão, medida em em Pascal(pa)
F = força exercida, medida em Newtons(N)
A = área, medida em metros quadrados(m²)
Como foi dito na introdução, o principio de Pascal é responsável pela idealização de freios hidráulicos conhecidos por serem mais eficientes na frenagem de um veículo. Tratando de forma simples, ao acionar o freio, o fluido de um reservatório interno chega a câmara de pressão, resultando em um aumento de pressão em todo o sistema hidráulico, ocasionando na frenagem.
Em 2015, caiu uma questão na Unicamp sobre freios hidráulicos e principio de Pascal. Nela tínhamos dois discos que pressionavam uma pastilha de freio, no caso, o disco 2 tinha duas vezes o diâmetro do disco um. Dado o enunciado, a questão cobrava qual a razão das forças aplicadas.
Bem, como estamos tratando dois discos, temos que a área deles será (Π.r²)
Aplicando a formula da pressão, temos que
F1/A1 = F2/A2
como d2 = 2d1
F1/(Π.r²) = F2/(Π.2r²)
F1/(Π.r²) = F2/(Π.4r²)
cortando (Π.r²) nas duas frações, temos:
F1 = F2/4, ou seja, F2/F1 = 1/4.
Gabarito: 1/4 (letra a)
Por fim, o principio de Pascal não é o assunto que vai aparecer de forma recorrente nos vestibulares, por conta da sua especificidade. Porém, não é um assunto complicado de lidar, logo, os vestibulandos do QG do Enem não terão problema caso uma questão desse conteúdo dê as caras em sua prova.
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]]>O conteúdo Leis de Ohm e o funcionamento dos chuveiros elétricos aparece primeiro em Plataforma Enem.
]]>A primeira das Leis de Ohm consiste no produto entre a corrente elétrica e o resistor, resultando no valor da tensão. Logo, a corrente elétrica é diretamente proporcional a diferença de potência. Aqui temos uma das fórmulas mais conhecidas da física, sendo ela:
V = r. i (quem vê, ri)
onde
V ou U = tensão/diferença de potência, medida em Volts(V)
i = corrente elétrica, medida em Ampere (A)
r = resistência, medida em Ohms(Ω)
Já na segunda lei, sabemos que a resistência elétrica é diretamente proporcional ao comprimento e o material do objeto, tendo influência na interferência de resistência. A tal interferência acontece por conta de um fator chamado resistividade, que é inversamente proporcional ao passagem de corrente elétrica em um objeto. Sua formula também é fácil de ser lembrada:
R = ρ.L/A
onde
R = resistência, medida em Ohms(Ω)
ρ = resistividade, medida pelo produto entre Ohms e metro(Ω.m)
L = comprimento, medida em metros(m)
A = área transversal, medida em metros quadrados(m²)
Fundamentada a base, agora avancemos! Como as Leis de Ohm influenciam no funcionamento de um chuveiro elétrico?
Bem, o chuveiro elétrico é capaz de esquentar a água utilizando da eletricidade. Para isso, seu interior conta com um circuito elétrico, onde temos todas as variáveis necessárias – corrente, potência e resistores. Com isso, podemos escolher entre as temperaturas mais quentes ou mornas para aquecer a água. No primeiro caso, a corrente passaria por um circuito com baixa resistência, enquanto no segundo caso, a resistência seria maior, aquecendo menos a água.
Em 2013, uma questão sobre chuveiros elétricos e lei de ohm apareceu no Enem daquele ano. A questão pedia como poderíamos adaptar um chuveiro projetado para 110V operar a 220V. Dessa forma, a resistência deveria manter o mesmo material e ser alterada para que o chuveiro funcionasse de forma ideal. Uma das fórmulas da potência é determinada por:
P = U².R
onde
P = potencia, medida em Watts(W)
U = tensão, medida em Volts(V)
R= resistência, medida em Ohms(Ω)
Temos que P = 110²/R = 220²/R, dessa forma teremos que a potência de 220V é 4x maior que a de 110, fazendo com que sua resistência também seja 4x maior.
Se lembrarmos da segunda Lei de Ohm, sabemos que a resistência é diretamente proporcional ao comprimento, desse modo, o comprimento deve ser 4x maior.
Gabarito da referida questão: Letra E.
O chuveiro elétrico é apenas um dentre os muitos exemplos rotineiros que se utilizam dos fundamentos teóricos das Leis de Ohm em seu funcionamento, deixando claro que a física anda sempre de mãos dadas com as invenções humanas!
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]]>O conteúdo Combustível fóssil: usos e impactos ao meio ambiente aparece primeiro em Plataforma Enem.
]]>Primeiramente, combustíveis são, de modo geral, substancias que reagem com comburentes – elementos necessários para a combustão – e geram energia. Dentre os tipos de combustíveis, temos os fósseis, que recebem esse nome por serem oriundos da decomposição de seres vivos soterrados. Este tipo de fonte de energia contém uma quantidade elevada de carbono, que ajuda em uma combustão.
Existem três tipos de combustível fóssil: petróleo, carvão mineral e o gás natural.
A grande discussão sobre o combustível fóssil se fundamenta em dois pontos, sendo eles, o impacto ambiental e o fato de serem fontes de energia não renováveis, ou seja, seus recursos são finitos. As consequências no meio ambiente acontecem por conta da queima do combustível fóssil, gerando gases poluentes, como o Dióxido de Carbono(CO2) um dos gases responsáveis pelo efeito estufa.
Por fim, estão sendo estudados meios de contornar o uso de combustível fóssil no mundo. Atualmente, temos os carros elétricos, que poluem menos que os carros padrões, porém, aqui no Brasil ainda são caros e não há a estrutura necessária, como pontos para o carregamento de baterias, para sua popularização.
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O conteúdo Combustível fóssil: usos e impactos ao meio ambiente aparece primeiro em Plataforma Enem.
]]>O conteúdo Entenda o processo de aquecimento de um micro-ondas aparece primeiro em Plataforma Enem.
]]>A principio, se você questionar a alguém sobre esse processo, é capaz de te responderem: “o micro-ondas esquenta por ressonância”, o que na verdade é um equivoco, mas chegaremos nesse ponto. Nesse caso, o micro-ondas, através de uma peça chamada magnétron, gera micro ondas magnéticas com frequência de 2.45GHz, que entra em ressonância com as moléculas de água presentes nas comidas, agitando-as e, consequentemente, aquecendo.
A ideia de que o micro-ondas aquece por ressonância já apareceu inclusive em um enunciado de questão do Enem. A ocasião ocorreu em 2011, a questão cobrava o comprimento de onda da micro-onda presente no forno.
Porém, de acordo com o Prof Felipe G. Ben da UFRGS, o aquecimento dos alimentos não se dá por ressonância! Em seu artigo publicado em agosto de 2019, o professor explica que o aquecimento acontece por conta de um fenômeno chamado aquecimento dielétrico.
A explicação de funcionamento por ressonância é incorreta porque as micro-ondas estão muito abaixo da frequência das moléculas da água, que atuam em 1THz, enquanto nos fornos, a frequência padrão é a de 2.45GHz, pois não atrapalham as telecomunicações.
O aquecimento dielétrico, acontece quando uma molécula polar é inserida em um campo elétrico e, por conta disso, tende a girar no sentido do campo. Logo, as ondas de micro-ondas rotacionam as moléculas, que colidem umas com as outras transferindo energia e aumentando sua agitação. Dessa forma, acontece o aquecimento do alimento no forno.
Para complementar o assunto, não deixe de conferir os episódios do QGenial, onde o professor Joca explica o aquecimento dielétrico e ondas eletromagnéticas.
Por fim, é importante ressaltar que o artigo é recente (pouco mais de um ano), então, as chances de aparecer uma questão envolvendo o aquecimento dielétrico em um forno micro-ondas não são altas, pelo menos por enquanto. Com isso os estudantes QGnianos devem estar atentos também ao método da ressonância.
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]]>O conteúdo Nobel 2020: Descobertas sobre buracos negros aparece primeiro em Plataforma Enem.
]]>Deixando a história de lado, voltemos ao presente. Dos três cientistas laureados, Roger Penrose tem um papel muito importante, pois seus estudos sobre a Teoria da Relatividade de Albert Einstein foram cruciais para o entendimento dos buracos negros, sobretudo na possibilidade deles existirem, por conta das suas anomalias.
De acordo com a Teoria da Relatividade, o tecido do espaço-tempo pode ser distorcido pela gravidade e, com base nisso, Penrose sugeriu que os buracos negros fossem uma consequência da teoria geral da relatividade, que foi provada matematicamente pelo cientista ocasionando na premiação. Isso aconteceria por conta da elevação de densidade de um objeto, que levaria a um colapso gravitacional. Esse colapso faria com que o objeto atingisse um ponto de massa infinito, fazendo com que as leis da física não tenham efeito.
Por outro lado, Andrea Ghez e Reinhard Genzel descobriram a presença de um objeto supermassivo no centro de nossa galáxia, através da observação de movimento das estrelas. Essa observação de movimento sugeriu que existe um objeto muito massivo com as características de um buraco negro.
Por fim, Andrea Ghez se tornou apenas a 4º mulher a ser laureada com um Nobel, junto de Marie Curie, Maria Goeppert Mayer e Donna Strickland. Aqui no blog temos uma matéria sobre mulheres na ciência onde contamos um pouco da história das grandes mentes femininas do Brasil e do Mundo!
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]]>O conteúdo Entenda como funciona a supervelocidade dos heróis! aparece primeiro em Plataforma Enem.
]]>Inicialmente, a supervelocidade pode ser interpretada como um poder que dá ao usuário a capacidade de se locomover em velocidades absurdas, podendo superar a velocidade do som, equivalente a 343 m/s. Os heróis que contem esse poder são: The Flash (DC), Mercúrio (Marvel), Trem-Bala (The Boys) etc.
Um dos segredos por trás desse poder é a aceleração. Para o Flash alcançar velocidades extremas, ele precisa de uma aceleração extrema e em um curto período de tempo. Para o herói acelerar, ele produz muitos Newtons em muito pouco tempo. Uma pessoa comum não conseguiria executar essa força, ao contrário, a pessoa quebraria a perna (e provavelmente todos os ossos) no instante em que tentaria se locomover.
Imagine a cena: o herói Mercúrio evitando um atropelamento de uma senhora, para isso ele correria 1km em 10 segundos. Logo, sua velocidade seria de 100m/s ou 360km/h. No momento em que ele agarrasse a senhora, ela sentiria a colisão de 360km/h em seu corpo, ou seja, equivalente a um trem bala, piada não intencional, acertando-a em cheio.
Então se você tiver supervelocidade, evite abraçar pessoas em alta velocidade.
Além disso, quando se atinge velocidades altas, a visão humana tende a desfocar. Se víssemos o Flash correndo a 1000m/s, enxergaríamos ele de forma “borrada” e o herói velocista também enxergaria tudo ao redor dele de forma desfocada – o que seria um perigo imenso. Isso acontece porque nosso cérebro não consegue processar uma imagem de forma muito rápida.
Ademais, qualquer ser que consiga atingir supervelocidade no planeta precisa usar uma roupa contra calor, caso contrário, os velocistas torrariam a si mesmos. Isso acontece por conta da própria atmosfera, que realiza uma compressão adiabática, ou seja, um gás sofre compressão de forma rápida elevando sua temperatura – por esse motivo que meteoros pegam fogo ao entrar na atmosfera terrestre. A supervelocidade ajudaria o ar ao redor do herói a sofrer esse tipo de compressão, gerando uma temperatura alta o suficiente para transformar uma pessoa em pó.
Portanto, existem outros motivos que impossibilitam uma pessoa de ter esse poder, mas é importante ressaltar que os seres sobre humanos citados vivem em universos em que essas leis são deixadas de lado em prol da diversão.
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]]>O conteúdo Entenda a diferença entre os movimentos retilíneos aparece primeiro em Plataforma Enem.
]]>Primeiramente, os movimentos retilíneos são caracterizados por se deslocar apenas em uma trajetória reta, onde a direção do vetor velocidade é constante; ou seja, se um objeto percorre uma linha reta com velocidade não nula, seu movimento se enquadra em um movimento retilíneo. Nesse caso, estudaremos dois tipos de movimento retilíneos, sendo eles: retilíneo uniforme e retilíneo uniformemente variado.
O primeiro deles, o movimento retilíneo uniforme, ou MRU, consiste em um movimento em trajetória reta que não varia a velocidade do corpo – modulo, direção ou sentido. Os intervalos de tempo percorridos pelo objeto em MRU são sempre iguais, a distância percorrida também é igual. Por exemplo: se um carro na estrada mantém a mesma velocidade durante um trajeto reto, ele está em um movimento retilíneo uniforme.
Os movimentos desse tipo podem ser progressivos, quando a velocidade é maior que zero, ou retrógrado, quando a velocidade é menor que zero.
A fórmula que retrata um MRU é a função horária, conhecida como “sorvete”:
s = s0 + v.t
onde, s = distância, medido em metros(m)
s0 = distancia inicial, medido em metros(m)
v = velocidade, medido em metros por segundos(m/s)
t = tempo, medido em segundos(s)
O segundo dos movimentos retilíneos, o uniformemente variado, ou MRUV, consistem em um movimento em trajetória retilínea onde a aceleração é constante e a velocidade varia de acordo com o tempo. O MRUV pode ser acelerado, quando a velocidade cresce em função do tempo ou retardado, quando a velocidade diminui em função do tempo. Sua formula é:
V = vo + a.t
onde, v = velocidade, medida em metros por segundo(m/s)
vo = velocidade inicial, medida em metros por segundo(m/s)
a = aceleração, medida em metros por segundo ao quadrado(m/s²)
t = tempo, medido em segundos(s)
Por fim, todo objeto que cai sofre um MRUV, considerando sua velocidade inicial igual a zero, o objeto é atraído pela gravidade da Terra, fazendo um trajeto retilíneo do ponto onde foi solto até sua aterrissagem no solo.
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]]>O conteúdo Principio de Arquimedes: entenda o fenômeno da flutuação aparece primeiro em Plataforma Enem.
]]>Primeiramente, o Principio de Arquimedes carrega a afirmação que: “Todo corpo imerso, total ou parcialmente em um fluido, sofre ação de uma força vertical para cima e cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo”. Ou seja, existe uma força vertical que é igual ao peso do objeto, essa força é chamada de empuxo.
Toda vez que um corpo estiver mergulhado em um fluido, o empuxo entrará em ação empurrando o corpo em uma direção contraria a da força gravitacional. Em outras palavras, o corpo vai tender a flutuar na superfície do fluido (ou parcialmente imerso). Existe também a possibilidade do peso do corpo ser maior que a força gerada no empuxo, nesse caso, o corpo tenderá a afundar. A formula do empuxo é : E = D. Vl. G
onde, E= Empuxo
D = densidade do fluido
Vl = volume do liquido deslocado
G = gravidade
As boias conseguem flutuar por conta do seu volume e peso. Por ser um objeto leve e que, dependendo do tamanho, ocupa espaço no fluido, as boias conseguem deslocar a água, gerando um empuxo capaz de fazer uma pessoa flutuar, juntando seu peso com o da boia.
Por fim, o Mar Morto, situado entre Jordânia, Israel e Cisjordânia, é conhecido pela sua alta salinidade, que faz com que exista uma facilidade maior para flutuação, quando comparada a mares com a salinidade padrão. O que explica isso é o fato da salinidade alta deixar o fluido mais denso, tendo como consequência um aumento no empuxo gerado.
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O conteúdo Principio de Arquimedes: entenda o fenômeno da flutuação aparece primeiro em Plataforma Enem.
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