1ª Série - volume 1 2023

GABARITO E
RESOLUÇÃO
Etapa I – A energia potencial da água transforma-se em energia cinética da própria água, que transfere energia cinética de, rotação às turbina, gerando energia elétrica. Etapa II – A energia elétrica é transportada por condutores, havendo dissipação por efeito Joule na rede de transmissão. Etapa III – O sistema de bombeamento transforma energia elétrica em cinética e potencial gravitacional para a água, havendo dissipações por atrito na tubulação e por efeito Joule no circuito elétrico do motor.

GABARITO B
RESOLUÇÃO
A deformação sofrida pela borracha do estilingue é x = F/k. Da conservação da energia mecânica para sistemas isolados, temos que a velocidade de lançamento do objeto de massa m será kx²/2 = mv²/2 v² = F²/mk Admitindo que os objetos sejam lançados obliquamente em relação a um plano horizontal, temos que D = v²sen2θ/g, onde D é o alcance do objeto. Simplificando as equações, temos então Dd / Dm = km / kd = 1/2.

GABARITO C
RESOLUÇÃO
O processo feito pelo atleta é uma quase conservação de energia. Dizemos isso por que, apesar de desprezarmos as forças dissipativas, parte da energia desse movimento é transformada em trabalho interno musculares. Então procuraremos uma forma de conseguir o máximo possível de energia conservada. Na etapa I, a energia mecânica do atleta se traduz em energia cinética (Ec=mv²/2) que será convertida em energia potencial gravitacional (Epgmgh) na etapa III.

GABARITO E
RESOLUÇÃO
Uma das formas de melhorar a eficiência do processo esta na escolha do material baseado na condutividade elétrica dele. Um bom condutor elétrico permite que a corrente passe com mais facilidade, diminuindo a perda de energia por efeito Joule. Por esse motivo, lâmpadas fluorescentes são mais eficientes que as incandescentes, quando submetidas ao mesmo potencial.

GABARITO D
RESOLUÇÃO
Se o candidato usar a potência P = 6500W, fornecida no enunciado, iria dificultar a simplificação da razão das potências. Olhando no gráfico, para uma mesma vazão, a variação de temperatura para o chuveiro morno era de 12°C e o aquecido era de 32°C. Sabe-se que: E = P/Δt e lembrando que 1 min são 60 s, então: Morno: E = P/Δt = (3/60) x 4200 x 12 = 2520 J Aquecido: E = P/Δt = (3/60) x 4200 x 32 = 6720 J Logo, Pmorno / Paquecido = 2520 J / 6720 J = 3 / 8

GABARITO B
RESOLUÇÃO
De acordo com o enunciado, toda energia potencial gravitacional é convertida em energia cinética de rotação E (energia cinética de translação foi desprezada): E = mg(2h)/3 E = 30 ∙ 10-3 ∙ 10 ∙ (2.410 ∙ 10-2)/3 = 8,20 ∙ 10-2J

GABARITO D
RESOLUÇÃO
Temos como dado do problema duas semirreações de redução. I2 + 2 e- → 2 I- E° = + 0,54 V Li+ e- → Li E° = – 3,05 V Sendo assim, a ddp para essa pilha pode ser calculada por: ddp = E°red maior – E°red menor dpp = 0,54 – (- 3,05) ddp = + 3,59 V Como nós temos uma bateria formada por três pilhas em série, a ddp gerada será 3 x 3,59 V = 10,77 V. Portanto ela será adequada para o carrinho de controle remoto que está na faixa de 10,5 até 10,9.

GABARITO A
RESOLUÇÃO
No átomo, o elétron se prende ao núcleo por uma energia de ligação chamada função trabalho, que é característica do metal. A onda eletromagnética incide no metal na forma de fótons. Quando a energia do fóton for maior que a função trabalho, então o elétron absorve o fóton e se projeta para fora do metal com uma energia cinética Ec dada por: Ec = hf – τ onde: hf = energia do fóton τ = função trabalho