ENEM Ciências da Natureza e suas Tecnologias 1 — Questions and Answers
Question 1: Um carro percorre 120 km em 1,5 hora numa rodovia. Ao chegar à cidade, reduz sua velocidade para 40 km/h e percorre mais 20 km. Qual foi a velocidade média total do percurso?
- 70 km/h (Correct answer)
- 60 km/h
- 80 km/h
- 50 km/h
Correct answer: 70 km/h
A velocidade média é calculada dividindo a distância total pelo tempo total. Distância total = 120 + 20 = 140 km. Tempo total = 1,5h + (20/40)h = 1,5 + 0,5 = 2h. Velocidade média = 140/2 = 70 km/h. Atenção: velocidade média não é a média aritmética das velocidades.
Question 2: Um elevador de condomínio transporta pessoas com massa total de 480 kg do térreo ao 10º andar, percorrendo 30 metros de altura em 15 segundos. Considerando g = 10 m/s², qual é a potência mínima necessária do motor do elevador?
- 4.800 W
- 14.400 W
- 9.600 W (Correct answer)
- 3.200 W
Correct answer: 9.600 W
A potência é calculada por P = W/t, onde W é o trabalho realizado contra a gravidade: W = mgh = 480 × 10 × 30 = 144.000 J. A potência é P = 144.000/15 = 9.600 W. Esse é o valor mínimo, pois não considera perdas por atrito mecânico.
Question 3: Na conta de luz de uma residência, consta que foram consumidos 300 kWh em um mês. Sabendo que o chuveiro elétrico de 5.500 W foi usado 30 minutos por dia durante 30 dias, qual percentual do consumo mensal ele representa?
- 13,75%
- 55%
- 41,25%
- 27,5% (Correct answer)
Correct answer: 27,5%
O consumo do chuveiro por mês é: 5,5 kW × 0,5 h/dia × 30 dias = 82,5 kWh. O percentual é 82,5/300 × 100 = 27,5%. O chuveiro elétrico é um dos maiores responsáveis pelo consumo de energia nas residências brasileiras, especialmente nas regiões Sul e Sudeste.
Question 4: Uma bola de futebol é chutada verticalmente para cima com velocidade inicial de 20 m/s. Considerando g = 10 m/s² e desprezando a resistência do ar, qual é a altura máxima atingida pela bola?
- 40 m
- 10 m
- 30 m
- 20 m (Correct answer)
Correct answer: 20 m
Na altura máxima, a velocidade final é zero. Usando v² = v₀² − 2gh: 0 = 400 − 2 × 10 × h, portanto h = 400/20 = 20 m. Toda a energia cinética inicial é convertida em energia potencial gravitacional no ponto de altura máxima.
Question 5: Um circuito elétrico residencial possui três lâmpadas de 100 W cada, ligadas em paralelo a uma fonte de 220 V. Qual é a corrente total fornecida pela fonte?
- 0,45 A
- 1,36 A (Correct answer)
- 4,09 A
- 2,73 A
Correct answer: 1,36 A
Em circuito paralelo, cada lâmpada recebe 220 V. A corrente em cada lâmpada: I = P/V = 100/220 ≈ 0,455 A. A corrente total é a soma: 3 × 0,455 ≈ 1,36 A. Em associações em paralelo, a tensão é igual em todos os ramos, enquanto a corrente total é a soma das correntes individuais.
Question 6: Um bloco de 10 kg repousa sobre uma superfície horizontal sem atrito. Uma força horizontal de 50 N é aplicada sobre ele por 4 segundos, partindo do repouso. Qual distância o bloco percorre nesse intervalo?
- 20 m
- 80 m
- 10 m
- 40 m (Correct answer)
Correct answer: 40 m
Pela 2ª Lei de Newton: a = F/m = 50/10 = 5 m/s². A distância percorrida partindo do repouso é d = ½at² = ½ × 5 × 16 = 40 m. Este é um caso de movimento uniformemente acelerado, onde a força resultante constante produz aceleração constante.
Question 7: Um painel solar residencial de 1 kW de potência opera em média 6 horas por dia. Considerando que a tarifa de energia elétrica é R$ 0,80/kWh, qual é a economia mensal (30 dias) gerada pelo painel?
- R$ 72,00
- R$ 240,00
- R$ 144,00 (Correct answer)
- R$ 180,00
Correct answer: R$ 144,00
A energia gerada mensalmente é: 1 kW × 6 h/dia × 30 dias = 180 kWh. A economia é 180 × R$ 0,80 = R$ 144,00. O Brasil possui um dos maiores índices de irradiação solar do mundo, tornando a energia fotovoltaica uma alternativa economicamente viável e ambientalmente sustentável.
Question 8: Dois trenós de massas 60 kg e 40 kg deslizam em superfície sem atrito e colidem, ficando juntos (colisão perfeitamente inelástica). O trenó de 60 kg tinha velocidade de 4 m/s e o de 40 kg estava em repouso. Qual é a velocidade após a colisão?
- 2,4 m/s (Correct answer)
- 4,0 m/s
- 1,6 m/s
- 3,0 m/s
Correct answer: 2,4 m/s
Pela conservação do momento linear: m₁v₁ + m₂v₂ = (m₁+m₂)v_f. Então: 60×4 + 40×0 = (60+40)×v_f → 240 = 100×v_f → v_f = 2,4 m/s. A conservação do momento linear se aplica quando a força resultante externa é nula, como no caso de superfície sem atrito.
ENEM Ciências da Natureza e suas Tecnologias 1
Um carro percorre 120 km em 1,5 hora numa rodovia.
Ao chegar à cidade, reduz sua velocidade para 40 km/h e percorre mais 20 km.
Qual foi a velocidade média total do percurso?