Ap fisica modulo 13 exercicios

  • View
    1.550

  • Download
    6

Embed Size (px)

Text of Ap fisica modulo 13 exercicios

  • ENEM

    Simulado INEP/MEC Julho/2009

    Professor Rodrigo Penna

  • WWW.fisicanovestibular.com.br

    Professor Rodrigo Penna

    1. (INEP-MEC/2009) Um dos modelos usados na caracterizao dos sons ouvidos pelo ser humano baseia-se na hiptese de que ele funciona como um tubo ressonante. Neste caso, os sons externos produzem uma variao de presso do ar no interior do canal auditivo, fazendo a membrana (tmpano) vibrar. Esse modelo pressupe que o sistema funciona de forma equivalente propagao de ondas sonoras em tubos com uma das extremidades fechadas pelo tmpano. As frequncias que apresentam ressonncia com o canal auditivo tm sua intensidade reforada, enquanto outras podem ter sua intensidade atenuada.

    Considere que, no caso de ressonncia, ocorra um n sobre o tmpano e ocorra um ventre da onda na sada do canal auditivo, de comprimento L igual a 3,4 cm. Assumindo que a velocidade do som no ar (v) igual a 340 m/s, a frequncia do primeiro harmnico (frequncia fundamental, n = 1) que se formaria no canal, ou seja, a frequncia mais baixa que seria reforada por uma ressonncia no canal auditivo, usando este modelo (A) 0,025 kHz, valor que considera a frequncia do primeiro harmnico como

    igual a nv/4L e equipara o ouvido a um tubo com ambas as extremidades abertas.

    (B) 2,5 kHz, valor que considera a frequncia do primeiro harmnico como igual a nv/4L e equipara o ouvido a um tubo com uma extremidade fechada.

    (C) 10 kHz, valor que considera a frequncia do primeiro harmnico como igual a nv/L e equipara o ouvido a um tubo com ambas as extremidades fechadas.

    (D) 2.500 kHz, valor que expressa a frequncia do primeiro harmnico como igual a nv/L, aplicvel ao ouvido humano.

    (E) 10.000 kHz, valor que expressa a frequncia do primeiro harmnico como igual a nv/L, aplicvel ao ouvido e a tubo aberto e fechado.

    CORREO

    Primeiramente, fao questo de destacar a fonte que utilizei neste documento. Ela

    tem sido chamada de ecofonte, por ser mais econmica que outras. Observe pelo ttulo na capa, grande, que ela toda vazada, economizando, assim, tinta de impresso. Custa um pouco a acostumar, mas... Pela ecologia, v l. Veja um vdeo do interessante site de tecnologia Olhar Digital:

    http://olhardigital.uol.com.br/central_de_videos/video_wide.php?id_conteudo=8845

    Quem quiser baix-la, pode faz-lo no link abaixo:

    http://www.ecofont.eu/baixar_pt.html

  • WWW.fisicanovestibular.com.br

    Professor Rodrigo Penna

    Voltando questo agora tratada como item , ela me lembra mais uma questo de vestibular, comum mesmo, sobre ONDAS ESTACIONRIAS. Particularmente, tubos sonoros. A habilidade da Matriz do Novo ENEM : ! Reconhecer caractersticas ou propriedades de fenmenos ondulatrios ou oscilatrios, relacionando-os a seus

    usos em diferentes contextos. Antes de mais nada, preciso dizer que h um erro na figura. A parte fechada deve ser um n e a aberta um ventre, como diz inclusive o texto da prova agora dita teste. Corrigindo a ilustrao...

    Agora, sim! Minha experincia diz que poucos alunos notaram tal detalhe... Mas, como bons alunos poderiam alegar tal problema, confuso devido figura, o correto, numa prova, seria anul-la. Seguindo o que a questo diz, queremos a freqncia do primeiro harmnico, ou seja, um n no tmpano e um ventre na extremidade aberta do ouvido. Veja a figura. Isto corresponde freqncia mais baixa e ao maior comprimento de onda, ou seja, ao som mais grave. No vou discorrer muito, agora, sobre as ondas estacionrias em si, pois pressuponho algum conhecimento por parte do aluno. Porm, quem quiser mais teoria, recomendo uma boa postagem do tambm bom blog de Fsica chamado Fsica na veia! : http://fisicamoderna.blog.uol.com.br/arch2007-11-18_2007-11-24.html#2007_11-23_10_54_31-7000670-0 Note que ao fim desta postagem que recomendei h vrios outros links para o contedo de ondas estacionrias. Quem bom de frmula e decoreba, sabe que existe uma para resolver este item. Mas, considerando justamente o fim deste estilo, vamos pensar diferente. Vou comparar o desenho com os dados da questo e uma onda completa, cujo conceito mais bsico de comprimento de onda mais do que obrigao do aluno conhecer. Chegaremos ao resultado utilizando a tambm bsica equao da onda. Observe.

  • WWW.fisicanovestibular.com.br

    Professor Rodrigo Penna

    Pode-se com clareza que o primeiro harmnico corresponde a um quarto do comprimento de onda . Usando a equao e lembrando que 1 cm = 1.10 2 m, temos o resultado.

    340

    vv f f

    f

    = =

    =100

    25

    4 . 3,4 2312500 2,5.

    .12

    00

    ,5f K

    Hz

    Hz

    = = =

    Escolhendo a opo correta, veja que ela traz a frmula que na decoreba levaria resposta. Cabe a voc, estudando, lembrar por que. E, mais! Por que n=1,3,5,7,...? Somente os harmnicos mpares neste caso! Veja uma simulao no site da UEM, o excelente PET:

    http://www.pet.dfi.uem.br/anim_show.php?id=49

    OPO: B.

    2. (INEP-MEC/2009) A nanotecnologia est ligada manipulao da matria em escala nanomtrica, ou seja, uma escala to pequena quanto a de um bilionsimo do metro. Quando aplicada s cincias da vida, recebe o nome de nanobiotecnologia. No fantstico mundo da nanobiotecnologia, ser possvel a inveno de dispositivos ultrapequenos que, usando conhecimentos da biologia e da engenharia, permitiro examinar, manipular ou imitar os sistemas biolgicos.

    LACAVA, Z.; MORAIS, P. Nanobiotecnologia e sade. Com Cincia. Reportagens. Nanocincia & Nanotecnologia. Disponvel em: . Acesso em: 4 maio 2009.

    Como exemplo da utilizao dessa tecnologia na Medicina, pode-se citar a utilizao de nanopartculas magnticas (nanoims) em terapias contra o cncer.

    l = 3,4 cm = 4 l

  • WWW.fisicanovestibular.com.br

    Professor Rodrigo Penna

    Considerando-se que o campo magntico no age diretamente sobre os tecidos, o uso dessa tecnologia em relao s terapias convencionais (A) de eficcia duvidosa, j que no possvel manipular nanopartculas para

    serem usadas na medicina com a tecnologia atual. (B) vantajoso, uma vez que o campo magntico gerado por essas partculas

    apresenta propriedades teraputicas associadas ao desaparecimento do cncer.

    (C) desvantajoso, devido radioatividade gerada pela movimentao de partculas magnticas, o que, em organismos vivos, poderia causar o aparecimento de tumores.

    (D) desvantajoso, porque o magnetismo est associado ao aparecimento de alguns tipos de cncer no organismo feminino como, por exemplo, o cncer de mama e o de colo de tero.

    (E) vantajoso, pois se os nanoims forem ligados a drogas quimioterpicas, permitem que estas sejam fixadas diretamente em um tumor por meio de um campo magntico externo, diminuindo-se a chance de que reas saudveis sejam afetadas.

    CORREO

    Eis uma questo que considerei melhor do que a primeira, no quesito fora decoreba! Engloba conhecimento, sim, sobre Magnetismo. Porm, raros alunos tero ouvido falar deste novo tipo de terapia. Portanto, extrapolar ser fundamental. Habilidade na Matriz do Novo ENEM http://www.fisicanovestibular.xpg.com.br/noticias/matriz_novoenem.pdf?option=com_docman&task=doc_download&gid=841&Itemid= : ! Reconhecer benefcios, limitaes e aspectos ticos da biotecnologia, considerando estruturas e processos

    biolgicos envolvidos em produtos biotecnolgicos. Observe que a questo fala, claramente, que ser possvel manipular nanopartculas magnticas e que o magnetismo no age sobre os tecidos, no caso os cancerosos. Dos conhecimentos bsicos de Fsica, magnetismo no gera radioatividade e, da Biologia, magnetismo no est associado ao aparecimento de cncer! Ou teramos que tirar todos os ms fora tecnologia! da nossa casa. Isto elimina as 4 primeiras opes e leva resposta... Como uma terapia inovadora, ainda est em pesquisa. Mas, quem no ouviu falar, at hoje, em Radioterapia, tem muito pouco conhecimento geral. A questo descreve uma espcie de nano-magneto-frmaco, mas radiofrmacos j existem e so muito utilizados, com sucesso, em terapias e diagnsticos. Para aprender mais, sugiro a leitura da postagem em meu blog, o Quantizado: A Fsica na Medicina: http://quantizado.blogspot.com/2009/08/fisica-na-medicina.html . Ou, mais especificamente, algumas aulas que preparei: Radioterapia http://www.slideshare.net/capitao_rodrigo/radioterapia , Cintilografia http://www.slideshare.net/capitao_rodrigo/cintilografia-medicina-nuclear e PET http://www.slideshare.net/capitao_rodrigo/p-e-t-positron-emission-tomography .

    OPO: E.

    3. (INEP-MEC/2009) No sculo XXI, racionalizar o uso da energia uma necessidade imposta ao homem devido ao crescimento populacional e aos problemas climticos que o uso da energia, nos moldes em que vem sendo feito, tem criado para o planeta. Assim, melhorar a eficincia no consumo global de energia torna-se imperativo. O grfico, a seguir, mostra a participao de vrios setores da

  • WWW.fisicanovestibular.com.br

    Professor Rodrigo Penna

    atividade econmica na composio do PIB e sua participao no consumo final de energia no Brasil.

    PATUSCO, J. A. M. Energia e economia no Brasil 1970-2000. Economia & Energia, n. 35, nov./dez., 2002. Disponvel em:. Acesso em: 20 mar. 2009. (com adaptaes).

    Considerando os dados apresentados, a fonte de energia primria para a qual uma melhoria de 10% na eficincia de seu uso resultaria em maior reduo no consumo global de energia seria (A) o carvo.(B) o petrleo.(C) a biomassa.(D) o gs natural.(E) a hidroeletricidade.

    CORREO

    Outra questo que achei muito interessante, sobre ENERGIA. Alis, o principal assunto relacionado Fsica no velho ENEM. D uma olhada na apostila que preparei com todas as questes de Fsica, corrigidas e comentadas desde 1998, o l