FÍSICA
(Prova 2 – AMARELA)
A prova de Física foi elaborada buscando ao máximo contextualizar os tópicos abordados
à realidade vivida ou conhecida por estudantes do Ensino Médio. Foram contemplados conteúdos
de mecânica, ondulatória, termologia, eletricidade, eletromagnetismo e física moderna. O vínculo
entre esses conteúdos e fenômenos ou artefatos (lançamento de dardo, sapato de salto alto,
iluminação das pontes, pneus, neve, caminhão-tanque, prancha de surfe) definiu a escolha das
situações abordadas nas questões.
Aliado a isso, procurou-se a dosagem certa entre o tratamento do formalismo matemático e
de aspectos conceituais das situações. Partiu-se da ideia do entrelaçamento entre teoria e
problema: a teoria ajuda o estudante a resolver os problemas de Física propostos e a resolução
destes problemas complementa a compreensão da teoria e permite ao estudante expandi-la para
outras aplicações. Tendo em vista essa perspectiva, buscou-se explorar uma variedade de
representações simbólicas como gráficos, imagens, esquemas, tabelas, entre outros, a fim de que
os estudantes pudessem expressar sua compreensão das situações quando representadas
nestas modalidades, não apenas no formalismo matemático puro.
Por fim, pode-se dizer que esteve presente o espírito de que a Física no Ensino Médio
pode ser entendida como uma forma de os estudantes se relacionarem melhor com o mundo em
que vivem, não como uma jornada sem sentido no mundo da Física por si mesma.
D ADO S E FORM ULÁRIO P AR A AUXILI AR N A RESOLUÇ ÃO D AS QUESTÕES
DESTA PROV A
g ≅ 10
T(oC)
m
s
k0 = 9,0 × 10 9
2
h = 6, 63 × 10 -34 J s
d = d0 + v0t +
1 2
at
2
v = v0 + at
2
2
0
v = v + 2a∆d
T=
1
f
ω=
2π
T
v= ω R
µ0 I
2π d
r
r
F = ma
B=
r
r
P = mg
f a = µN
N m2
C2
c = 3,0 ×10 8
m
s
µ0 = 4π × 10 -7
e = 1, 6 × 10 -19 C
Ep = mgh
Ec =
1
mv2
2
τ = ∆Ec
B=
µ0 I
2d
1 2
kx
2
r
r
p = mv
Ep =
r
r
r
I = F∆t = ∆p
F=G
m1m2
d2
T2
= constante
d3
λ=
h
mv
vsom = 340
v=
F
µ
onde µ =
p=
T (K) = 273 +
Tm
A
m
l
F
A
m
s
µ=
m
v
Vcilindro = Abase . h
p = p0 + ρgh
β = 10 Log
E = µ gv
P=
E
∆t
R=
V
i
pV = nRT
Q = mc∆T = C∆T
I
I0
P = Vi
V2
R
Q = mL
P = Ri 2 =
τ = p∆V
φ = BA cos θ
E=
K0q
d2
ε = −N
V=
K0q
d
F = BiLsenθ
∆Φ
∆t
Questão 21
O lançamento do dardo é um desporto relacionado ao atletismo e é praticado por homens e
mulheres. É uma modalidade olímpica que consiste em arremessar o
mais longe possível um dardo, no caso dos homens, com 800,0 g de
massa e comprimento de 2,70 m. O recorde mundial masculino é de 98,48
m e o recorde olímpico é de 90,17 m. Em um lançamento do dardo, o
atleta aplica uma técnica que resulta em um lançamento que faz entre 30º
e 45º com a horizontal e uma velocidade de aproximadamente 100,0 km/h.
Vamos considerar um lançamento de 30º, velocidade de 25 m/s, admitir o
dardo como um ponto material, desconsiderar qualquer tipo de atrito e
definir que a aceleração da gravidade seja de 10 m/s2.
Disponível em:
<http://jullyaradm19.blogspot.com.br/2013/02
/lancamento-de-dardo.html>
Acesso em: 1 set. 2013.
Com base no que foi exposto, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
(Dados: sen 30º=0,5; cos 30º=0,8)
01.
02.
04.
08.
16.
No ponto mais alto da trajetória do dardo, toda a energia cinética de lançamento foi
transformada em energia potencial gravitacional.
A energia cinética de lançamento é de 250 J, independentemente do ângulo de lançamento.
A altura máxima alcançada pelo dardo é de aproximadamente 31,25 m.
O alcance horizontal do dardo depende dos seguintes fatores: velocidade de lançamento,
ângulo de lançamento e massa do dardo.
Podemos considerar a situação pós-lançamento do dardo até a chegada em solo como
sistema conservativo.
Gabarito: 18 (02 + 16)
Número de acertos: 445 (6,06%)
Grau de dificuldade previsto: médio
Grau de dificuldade obtido: difícil
Proposições
01
02
04
08
16
Percentual de
incidência (%)
51,33
35,16
26,63
64,57
35,32
A questão envolveu o uso de conceitos básicos de cinemática e conservação da energia
mecânica, em uma situação de lançamento de projéteis. Por serem conteúdos explorados no
Ensino Médio, esperava-se uma frequência maior de acertos, mas infelizmente foi baixo (6,06%),
classificando a questão com grau de dificuldade alto. Talvez o tema – lançamento de projéteis –
não seja abordado, ou não seja tratado com a devida atenção. A grande frequência para o item 01
(51,33%) indica que a análise das formas de energia em um lançamento de projéteis não foi
incorporada pelos candidatos, pois muitos esquecem que o corpo no ponto mais alto da trajetória
ainda possui velocidade na direção horizontal, ou seja, possui energia cinética. Outro ponto que
chamou a atenção foi o item 08 (64,57), em que muitos candidatos entenderam a massa como
uma das variáveis determinantes para o cálculo do alcance máximo, sendo que a massa não
aparece em nenhuma das relações matemáticas usadas na cinemática.
Esta questão foi classificada pela banca elaboradora com grau de dificuldade médio, por
envolver assuntos tratados comumente no Ensino Médio, mas talvez o tratamento bidimensional
exigido no lançamento de projéteis tenha sido “esquecido” pelos candidatos ao analisarem a
energia envolvida no evento.
Questão 22
Símbolo de beleza e elegância, os sapatos de salto alto são usados e desejados por mulheres de
todas as idades. Todavia, o seu uso excessivo pode trazer sérios
riscos à saúde, associados a alterações de variáveis físicas
importantes para o caminhar, como lesões, lordose (curvatura
acentuada da coluna para dentro) e deformidades nos pés, por
exemplo. Na figura ao lado, são apresentados dois modelos (A e B)
A
bastante comuns de sapatos de salto alto, ambos número 34.
B
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01.
02.
04.
08.
16.
O sapato A permite maior estabilidade no caminhar que o sapato B.
Com o uso do sapato de salto alto, o centro de gravidade do corpo é deslocado para a
frente em relação a sua posição normal (sem o sapato de salto).
O sapato B permite uma distribuição mais homogênea do peso do corpo, nas partes da
frente e de trás do pé, que o sapato A.
Caminhar com sapato de salto alto pode ser comparado a caminhar descendo um plano
inclinado.
A pressão sobre o solo em uma caminhada com o sapato A é maior que com o sapato B,
para uma mesma pessoa.
Gabarito: 11 (01 + 02 + 08)
Número de acertos: 2026 (27,52)
Grau de dificuldade previsto: fácil
Grau de dificuldade obtido: fácil
Proposições
Percentual de
incidência (%)
01
02
04
08
16
32
86,98
61,72
12,93
59,02
20,71
0,11
A questão envolveu conceitos básicos sobre equilíbrio de um corpo rígido: centro de
gravidade e condições de equilíbrio. Ela foi considerada de nível fácil pelos candidatos, com um
percentual de 27,52% de candidatos com acerto integral da questão. O resultado era esperado,
pois a contextualização com sapatos de salto alto favorecia a abordagem qualitativa do problema.
Todavia, a alta frequência apresentada na proposição 16 (20,71%) indica dificuldade dos


candidatos com o conceito de pressão  p =
F
 , já que perceptivelmente a área de contato do
A
sapato A com o solo é maior que a do sapato B, implicando que a pressão sobre o solo em uma
caminhada com o sapato A é menor que a com o sapato B.
Questão 23
Na imagem abaixo, observa-se o novo sistema de iluminação das pontes Gov. Colombo Machado
Salles e Gov. Pedro Ivo Campos, que dão acesso à Ilha de Santa Catarina. Foram investidos um
milhão e seiscentos mil reais para a instalação de 210 luminárias LED (Diodo Emissor de Luz),
com potência unitária de 130 W, em postes decorativos em forma de arco, que substituíram o
antigo sistema de lâmpadas vapor de sódio. Na tabela abaixo, alguns dados sobre o sistema de
iluminação com lâmpadas LED são apresentados. (O valor de 1 kWh é R$ 0,30)
Temperatura de cor
(temperatura em que a cor da luz
emitida por um corpo negro aquecido é
igual à cor da luz emitida por uma
lâmpada)
4000 K
(luz branca neutra)
Índice de reprodução de cores (IRC)
Disponível em: <http://www.sqeluz.com.br/florianopolis/
56-pontes-de-floriano polis-recebem-iluminacao-com-leds.html>
Acesso em: 22 ago. 2013.
(o IRC é estabelecido entre 0 e 100,
comparando-se a propriedade de
reprodução de cor da lâmpada à luz
natural (do sol), cujo IRC é 100;
portanto, quanto maior for a diferença
na aparência de cor do objeto
iluminado em relação ao padrão,
menor é seu IRC)
Redução no consumo de energia
elétrica
Vida útil das lâmpadas
Maior que 70
50%
Maior que 10 anos
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01.
02.
04.
08.
16.
32.
Lâmpadas incandescentes possuem temperatura de cor menor que 4000 K.
Um objeto possui cor definida, independentemente da luz que incida sobre ele.
Uma lâmpada LED possui potência de 130 W e outra, incandescente, possui potência de 200
W. Esta informação permite afirmar que o IRC da lâmpada incandescente é maior que o da
lâmpada LED.
As lâmpadas incandescentes tradicionais possuem alta eficiência, pois convertem cerca de 90%
da energia elétrica em energia luminosa.
O processo de emissão de luz em uma lâmpada fluorescente é explicado pela teoria de Planck
para radiação do corpo negro.
Considerando que a única vantagem do sistema de iluminação LED seja a redução do consumo
de energia, o valor investido será recuperado em mais de 20 anos.
Gabarito: 33 (01 + 32)
Número de acertos: 188 (2,56%)
Grau de dificuldade previsto: difícil
Grau de dificuldade obtido: difícil
Proposições
Percentual de
incidência (%)
01
02
04
08
16
32
31,67
14,68
30,68
24,71
45,95
33,28
A questão envolveu vários conteúdos (potência, radiação de corpo negro, energia,
eficiência) em um contexto familiar, certamente, para diversos candidatos. A questão apresentou
um nível de dificuldade difícil, conforme esperado. A principal explicação para tal resultado talvez
seja a quantidade de conteúdos envolvidos, fugindo um pouco do que os candidatos estão
acostumados, que são questões que integram um ou dois conceitos. A alta frequência da
proposição 04 (30,68%), por exemplo, mostra que os candidatos tiveram dificuldade em interpretar
as informações da tabela, já que é afirmado explicitamente que o IRC é determinado comparandose a propriedade de reprodução de cor da lâmpada à luz natural (do sol), sem relação com a
potência da lâmpada. O percentual de incidência de 24,71% na proposição 08 mostra que os
candidatos não compreendem bem o conceito de eficiência energética, em particular o papel das
lâmpadas LED como dispositivo mais eficiente de produção de energia luminosa, como na
situação apresentada. O percentual de incidência alarmante de 45,95% na proposição 16 revela
que o tema radiação de corpo negro deve ser mais bem tratado no Ensino Médio, principalmente
com ênfase nas situações em que a teoria se aplica.
Questão 24
Calibrar os pneus de um carro consiste em colocar ou retirar ar atmosférico do pneu, e é uma
prática que todos os motoristas devem fazer pelo menos a cada 15 dias, para garantir a
segurança do veículo e de seus integrantes assim como para aumentar a vida útil do pneu. Em
média, o pneu de um carro de passeio é calibrado com uma pressão que pode variar entre 28 e 30
psi (libras por polegada quadrada). Em situações de grande carga no veículo e viagens longas,
orienta-se que se calibrem os pneus com duas libras a mais de pressão. (Não vamos considerar
os pneus que são calibrados com nitrogênio)
Disponível em: <http://guiadicas.net/como-economizar-alcool-e-gasolina-no-carro/>
Acesso em: 25 ago. 2013.
Considerando o ar atmosférico como um gás ideal e com base no que foi exposto, assinale a(s)
proposição(ões) CORRETA(S).
01.
02.
04.
08.
16.
32.
Quando o carro está em movimento, os pneus aquecem; sendo assim, podemos considerar
que o ar atmosférico dentro dos pneus sofre uma transformação isobárica.
Para uma correta calibragem da pressão, é necessário que ela seja feita com os pneus
frios, pois a alta temperatura indicaria uma pressão maior.
Independentemente das medidas de um pneu, se o calibrarmos com 30,0 psi, o número de
mols de ar é o mesmo.
A pressão de um gás confinado em um recipiente depende de alguns fatores: quantidade
de gás, temperatura do gás e volume do recipiente. Estes fatores influenciam diretamente o
número de colisões e a intensidade destas colisões com as paredes do recipiente.
Um pneu com as seguintes medidas: raio interno 14,0 cm, raio externo 19,0 cm e largura
18,0 cm, calibrado com 30,0 psi a 25 ºC, possui um volume de ar atmosférico de 45 L.
A dilatação do pneu quando aquecido pode ser desprezada se comparada com a expansão
que o gás pode sofrer quando é submetido à mesma variação de temperatura.
Gabarito: 42 (02 + 08 + 32)
Número de acertos: 819 (11,12%)
Grau de dificuldade previsto: difícil
Grau de dificuldade obtido: difícil
Proposições
Percentual de
incidência (%)
01
02
04
08
16
32
33,02
60,89
21,69
69,86
14,15
40,22
A questão envolveu basicamente os conceitos tratados no estudo dos gases, modelo do
gás ideal, teoria cinética dos gases e suas transformações. A questão se mostrou difícil para os
candidatos, com um índice de 11,12% de frequência. O estudo dos gases exige um alto grau de
abstração, pois é necessário o entendimento do comportamento microscópico dos gases e seus
reflexos no universo macroscópicos. O alto índice de acertos nos itens 02 (60,89%) e 08 (69,86%)
indica que grande parte dos candidatos compreende o comportamento microscópico dos gases,
mas infelizmente não totalmente. O item 01, com 33,02% de frequência, indica essa falta de
domínio.
Questão 25
Um estudante de Física realizou um experimento no laboratório para medir a variação da
intensidade da corrente elétrica em um fio condutor retilíneo extenso em função do tempo, além
de outras propriedades físicas. No gráfico abaixo, é mostrado um dos resultados do experimento.
1,2
1,0
i (A)
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
0
1
2
3
4
5
6
7
t (s)
Com base no enunciado e nas duas figuras abaixo, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
X i
E
X i
B
Figura 1
01.
02.
04.
08.
16.
32.
64.
Figura 2
A carga elétrica que atravessa uma seção transversal do fio condutor entre os instantes 2 s
e 4 s é de 4 C.
A figura 1 representa corretamente as linhas de campo magnético produzidas pela corrente
elétrica i, no instante 4 s.
Os elétrons se deslocam no fio condutor com velocidade próxima à da luz.
O número de elétrons que atravessam uma seção transversal do fio condutor entre os
instantes 2 s e 6 s é de 2,5 x 1019 elétrons.
A figura 2 representa corretamente os vetores campo elétrico e campo magnético
produzido pela corrente elétrica i, em um ponto próximo ao fio condutor, no instante 4 s.
A intensidade do vetor campo magnético a 1,0 m do fio condutor, no instante 5 s, é de
2 x 10 -7 T.
A intensidade média da corrente elétrica no fio condutor entre os instantes 0,0 s e 6,0 s é de
0,5 A.
Gabarito: 42 (02 + 08 + 32)
Número de acertos: 270 (3,68%)
Grau de dificuldade previsto: médio
Grau de dificuldade obtido: difícil
Proposições
Percentual de
incidência (%)
01
02
04
08
16
32
64
16,06
48,31
35,13
30,21
34,85
28,83
22,11
A questão abordou conteúdos relacionados à eletrodinâmica e eletromagnetismo. Prevista
como de nível médio por envolver conteúdos geralmente tratados no Ensino Médio, foi
considerada difícil pelos candidatos. A alta frequência apresentada na proposição 04 (35,13%)
indica dificuldade dos candidatos na compreensão do movimento dos elétrons livres no interior de
um fio condutor. O percentual de incidência elevado (34,85%) na proposição 16 igualmente
mostra tal dificuldade. Os candidatos representaram o campo elétrico na região externa do fio,
enquanto na situação apresentada o campo elétrico está contido no interior do fio condutor e é
responsável pelo movimento dos elétrons.
Questão 26
“Epagri confirma registro de neve em Palhoça.
Houve registro do fenômeno também em Rancho Queimado, Alfredo Wagner e Angelina, na
Grande Florianópolis.
Os morros na região do Cambirela, em Palhoça, amanheceram com paisagem europeia nesta
terça-feira. A neve que caiu na cidade pintou o topo de branco e chamou a atenção de moradores
[...]”
Esta notícia, publicada no ClicRBS – Diário Catarinense, em 23/07/2013, registra um evento que
não ocorria há mais de 29 anos na região e que transformou a paisagem do Cambirela em um
belíssimo cartão-postal.
Neve é um fenômeno meteorológico em que ocorre a precipitação de flocos formados por
pequenos cristais de gelo, ou seja, água na fase sólida.
p
Líquido
Sólido
p1
PT
Gasoso
T1
T(ºC)
Disponível em: <http://noticias.uol.com.br/album/2013/07/23/vocemanda-internautas-registram-frio-em-as-suas-cidades.htm#foto Nav
=30>
Acesso em: 15 ago. 2013.
Com base no diagrama de fase da água apresentado e nas mudanças de fase da água, assinale
a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01.
02.
04.
08.
16.
32.
64.
É fato que na pressão de 1,0 atm a água atinge a densidade máxima a 4 ºC e, à medida que
sua temperatura se aproxima de 0 ºC, sua densidade diminui. Este fato é consequência das
ligações pontes de hidrogênio que surgem entre as moléculas de água, causando um
aumento dos espaços entre as moléculas.
No ponto PT, que no diagrama de fase representa o ponto triplo, é possível encontrar a
substância em uma das três fases da matéria de cada vez.
Quando uma substância no estado gasoso é liquefeita somente com o aumento da
pressão, ela é classificada como vapor.
O processo de vaporização da água, passagem da fase líquida para a fase sólida, pode
ocorrer de três maneiras: evaporação – lento; ebulição – muito rápido; calefação – rápido.
A sensação de frio é maior quando a neve derrete do que quando ela se forma. Isto é
explicado pelo fato de que a fusão é uma reação exotérmica, enquanto que a solidificação
é uma reação endotérmica.
Sublimação é a mudança da fase sólida para a fase gasosa, sem passar pela fase líquida,
somente com o aumento da pressão.
A curva de fusão/solidificação indica que, à medida que aumentamos a pressão sobre a
substância água durante a mudança de fase, a temperatura de fusão/solidificação diminui.
Gabarito: 69 (01 + 04 + 64)
Número de acertos: 189 (2,57%)
Grau de dificuldade previsto: fácil
Grau de dificuldade obtido: difícil
Proposições
Percentual de
incidência (%)
01
02
04
08
16
32
64
36,98
37,87
31,70
17,70
35,17
39,47
34,69
A questão abordou os conteúdos relacionados ao digrama de fases da água. A questão
indicou um nível difícil para os candidatos, com 2,57%. Analisando a frequência de cada uma das
proposições corretas e incorretas, observa-se que todas ficaram em torno de 33%, com exceção
da proposição 08 (17,70%). Pode-se concluir que não existe um domínio sobre o assunto por
parte dos candidatos, mesmo sendo conteúdos trabalhados desde o Ensino Fundamental e na
disciplina de química. O que se observou também foi a falta de atenção na leitura das
proposições; por exemplo, na 32 (39,47%), a definição de sublimação está correta, mas a
afirmação de que somente ocorre com o aumento da pressão tornou a proposição incorreta.
Questão 27
A figura 1 mostra um caminhão-tanque que pode ser utilizado no transporte de combustível das
refinarias para os postos de combustível. O tanque usado para o transporte de combustível é todo
metálico, com aberturas em cima para a colocação do combustível e inspeção e com saídas na
parte de baixo para a transferência do combustível – figura 2 – para os postos de combustível. A
transferência do combustível do caminhão para o posto segue uma norma de procedimentos que
servem para garantir a segurança de todos, principalmente no sentido de evitar fagulhas que
possam dar início a uma explosão. Um dos principais procedimentos é aterrar o tanque ao solo.
Figura 1
Disponível em: <http://veiculo.mercadolivre.com.br/MLB-49928 8089-tan
que-de-10-m-para-caminhao- pipa-ou-combustivel-_JM>
Acesso em: 25 ago. 2013.
Figura 2
Disponível em: <http://www.inteligenciaambiental.com. br/noti
cias-integra.asp?noticia=2381–>
Acesso em: 25 ago. 2013.
Considerando o exposto acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01.
O potencial elétrico no interior do tanque eletricamente carregado pode ser analisado como
um condutor metálico eletricamente carregado. Representa-se graficamente o potencial
elétrico, dentro e fora do tanque, da seguinte forma:
02.
04.
Estando o tanque eletricamente neutro, ele não possui cargas elétricas.
Durante uma viagem, o tanque adquire uma carga elétrica de módulo 270,0 µC. O valor do
campo elétrico e do potencial elétrico a 200,0 m do tanque vale, aproximadamente e
respectivamente, 1,21.104 N/C e 60,75 V.
O aterramento do tanque visa fazer com que o caminhão-tanque fique com uma carga
elétrica resultante igual a zero, porque, em função dos pneus, feitos de borracha, e do seu
atrito com o ar, o caminhão pode ficar eletricamente carregado.
Admitindo que o caminhão-tanque esteja carregado eletricamente, o campo elétrico no
interior do tanque é zero e o potencial elétrico é constante, pois as cargas elétricas se
encontram em repouso na superfície externa do tanque.
08.
16.
Gabarito: 24 (08 + 16)
Número de acertos: 730 (9,94%)
Grau de dificuldade previsto: fácil
Grau de dificuldade obtido: difícil
Proposições
Percentual de
incidência (%)
01
02
04
08
16
32
28,88
24,33
22,03
58,03
44,90
0,16
A questão envolveu os conteúdos de eletrostática, campo elétrico e potencial elétrico. A
questão apresentou uma relação destes conteúdos com uma situação bem prática do cotidiano.
Por serem conteúdos comumente abordados no Ensino Médio, esperava-se um bom desempenho
por parte dos candidatos, mas infelizmente a questão apresentou um grau de dificuldade difícil,
com 9,94% dos acertos. O grande percentual de acerto nos itens corretos, 08 (58,03%) e 16
(44,90%), indica um bom conhecimento sobre os conteúdos envolvidos por parte dos candidatos,
mas não o suficiente para acertar em 100% a questão. Podemos especular que não está sendo
dada a devida atenção aos conteúdos de eletrostática, principalmente quando se relacionam com
situações do dia a dia.
Questão 28
Pedro (50 kg), Tiago (53 kg) e João (60 kg), três jovens que passam férias em uma praia de
Florianópolis, encontram uma prancha de surfe tamanho 6’ 7’’, com largura do meio 18’’,
espessura 2 3/8’’ e densidade 0,05 g/cm3. Como não entendem muito de surfe, mas conhecem
muito de Física, resolvem fazer testes em uma piscina de água doce, realizar alguns cálculos e
discutir conceitualmente sobre as propriedades físicas envolvidas na prática do surfe. Os jovens
modelam a prancha como um paralelepípedo de comprimento 2,0 m, largura 0,45 m e altura 6,0 cm.
As conclusões obtidas foram sintetizadas nas afirmações abaixo.
Com base no enunciado, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01.
02.
04.
08.
16.
A altura da parte submersa da prancha quando flutua na água é de 0,3 cm.
O princípio de Arquimedes declara que todo corpo leve flutua na água e todo corpo pesado
afunda.
Quando aumenta a densidade da água na qual a prancha está flutuando, diminui a altura
da parte submersa.
A prancha suportaria apenas o peso de Pedro e Tiago, em pé sobre ela, sem afundar.
A força de empuxo que atua sobre a prancha em flutuação existe porque a pressão que a
água exerce sobre a prancha aumenta com a profundidade.
Gabarito: 21 (01 + 04 + 16)
Número de acertos: 521 (7,08%)
Grau de dificuldade previsto: difícil
Grau de dificuldade obtido: difícil
Proposições
Percentual de
incidência (%)
01
02
04
08
16
32
27,24
18,85
68,67
16,95
56,42
0,20
Nesta questão, os candidatos deveriam utilizar conhecimentos sobre hidrostática. O baixo
número de acertos (7,08%) demonstra que a questão apresentou alto grau de dificuldade em sua
resolução pelos candidatos. A proposição 02 parece ter contribuído significativamente para reduzir
o desempenho dos candidatos. Nela, esperava-se que os candidatos mostrassem domínio do
princípio de Arquimedes, entretanto boa parte dos candidatos apelou para a concepção de senso
comum de que os corpos leves flutuam e os corpos pesados afundam. Embora a questão tenha
sido globalmente considerada difícil, a proposição 04 obteve um dos maiores índices de acerto em
toda a prova de Física (68,67%).
Questão 29
A audição e a fala são extremamente importantes para os seres humanos. Graças a elas
podemos detectar, emitir e interpretar ondas sonoras com diferentes propriedades físicas. Por
exemplo, devido à audição podemos escutar sons com intensidade a partir de 10-12 W/m2,
enquanto a fala nos permite, em um tom de conversa normal, emitir potência sonora de 10-5 W.
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01.
02.
04.
08.
16.
32.
64.
Os seres humanos podem ouvir sons de qualquer frequência.
A população de Florianópolis é de 400.000 habitantes. Todos os habitantes conversando
ao mesmo tempo, em tom normal, emitem potência 25 vezes menor que uma lâmpada
de 100 W.
Os seres humanos podem emitir sons em todas as frequências de 20 Hz a 20.000 Hz.
As ondas sonoras são ondas mecânicas transversais.
A unidade Bel (B) exprime a altura de um som.
Um som emitido por você na sala (ambiente) em que se encontra terá a mesma
intensidade a qualquer distância.
Sons com intensidade a partir de 1,0 W/m2 produzem sensação de dor no ouvido humano.
Gabarito: 66 (02 + 64)
Número de acertos: 412 (5,59%)
Grau de dificuldade previsto: médio
Grau de dificuldade obtido: difícil
Proposições
Percentual de
incidência (%)
01
02
04
08
16
32
64
5,01
40,51
22,81
48,86
28,96
7,27
41,01
A questão envolvia o conteúdo ondas sonoras. A questão foi considerada difícil, com
5,59% dos candidatos obtendo acerto integral. Na observação dos percentuais de incidência,
chamam a atenção os índices das proposições 08 (48,86%) e 16 (28,96%). Na proposição 08,
quase metade dos candidatos afirmou que as ondas sonoras são ondas mecânicas transversais
em vez de longitudinais. Já na proposição 16, parece não estar claro para os candidatos que a
unidade Bel (B) exprime o nível de intensidade sonora, enquanto a altura de um som refere-se a
sua frequência e permite classificar o som em agudo (alto) ou grave (baixo).
Questão 30
As ondas eletromagnéticas, como a luz e as ondas de rádio, têm um “sério problema de
identidade”. Em algumas situações apresentam-se como onda, em outras, apresentam-se como
partícula, como no efeito fotoelétrico, em que são chamadas de fótons. Isto é o que chamamos de
dualidade onda-partícula, uma das peculiaridades que encontramos no universo da Física e que
nos leva à seguinte pergunta: “Afinal, a luz é onda ou partícula?”. O mesmo acontece com um
feixe de elétrons, que pode se comportar ora como onda, ora como partícula.
Com base no que foi exposto, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01.
02.
04.
08.
16.
32.
Um feixe de elétrons incide sobre um obstáculo que possui duas fendas, atingindo um
anteparo e formando a imagem apresentada na figura acima. A imagem indica que um
feixe de elétrons possui um comportamento ondulatório, o que leva a concluir que a matéria
também possui um caráter dualístico.
O fenômeno da difração só fica evidente quando o comprimento de onda é da ordem de
grandeza da abertura da fenda.
O físico francês Louis de Broglie apresentou uma teoria ousada, baseada na seguinte
hipótese: “se fótons apresentam características de onda e partícula [...], se elétrons são
partículas mas também apresentam características ondulatórias, talvez todas as formas de
matéria tenham características duais de onda e partícula”.
Admitindo que a massa do elétron seja 9,1.10-31 kg e que viaja com uma velocidade de
3.106 m/s, o comprimento de onda de De Broglie para o elétron em questão é 2,4.10-12 m.
Após a onda passar pela fenda dupla, as frentes de ondas geradas em cada fenda sofrem
o fenômeno de interferência, que pode ser construtiva ou destrutiva. Desta forma, fica
evidente o princípio de dependência de propagação de uma onda.
Christian Huygens, físico holandês, foi o primeiro a discutir o caráter dualístico da luz e,
para tanto, propôs o experimento de fenda dupla.
Gabarito: 07 (01 + 02 + 04)
Número de acertos: 114 (1,55%)
Grau de dificuldade previsto: difícil
Grau de dificuldade obtido: difícil
Proposições
Percentual de
incidência (%)
01
02
04
08
16
32
37,30
32,74
46,17
16,92
52,17
29,76
A questão envolveu conteúdos de física moderna. Só o fato de abordar física moderna já
torna o grau de dificuldade da questão difícil, com 1,55% de acertos, pois infelizmente são
conteúdos raramente explorados no Ensino Médio, geralmente por falta de tempo. A frequência de
acerto nos itens corretos, 01 (37,30%), 02 (32,74%) e 04 (46,17%), mostra certo domínio por
alguns candidatos no que tange a conteúdos de física moderna. Por outro lado, a alta frequência
no item 16 (52,17%) reforça o que foi mencionado no início desta análise, já que os candidatos
não se lembraram de associar conteúdos tratados em ondulatória. Mais uma vez, ressalta-se a
dificuldade dos candidatos em relacionar vários conteúdos em uma mesma questão.