Questões de Física (ENADE) — ENADE 2014

A interação entre dois corpos foi historicamente concebida como uma ação instantânea a distância. Por outro lado, ela pode ser pensada como uma ação intermediada por um campo. Considerando que a noção de força está associada à concepção de ação instantânea, avalie as afirmações a seguir. I. A existência de ondas eletromagnéticas pode ser definida a partir das concepções de campo eletromagnético e de ação instantânea a distância. II. O campo eletromagnético e a força eletromagnética não necessitam de meios materiais entre cargas de uma distribuição para existir. III. O campo elétrico depende da posição, enquanto a força eletrostática depende da distância entre a carga-fonte e a carga-teste. É correto o que se afirma em

Em física quântica, o comportamento de partículas subatômicas é descrito pela equação de onda , que deve obedecer a equação de Schrodinger. Para estados estacionários, a equação de Schrodinger tem a sua forma geral dada por em que é o operador Hamiltoniano em que é o operador potencial que modela as características do meio no qual a partícula está inserida. Considere um elétron em uma rede cristalina unidimensional que será modelada por um potencial periódico dado por , em que ? é a periodicidade da rede cristalina. A partir da equação de Schrodinger, avalie as afirmações a seguir. I. O operador de translação na rede cristalina, definido como , comuta com o hamiltoniano da rede. II. A função de onda satisfaz a condição . III. Para escrever , deve-se fazer e com , . É correto o que se afirma em

O lixo eletrônico é produzido pelos descartes de equipamentos ultrapassados (televisores, rádios e celulares com tecnologia analógica, por exemplo) ao serem substituídos por tecnologias digitais como televisores de plasma, de LCD (Liquid Crystal Display) ou de LED (Light Emitting Diode), mas também por smartphones, tablets ou celulares de modo geral. Para realizar uma prática educativa que desenvolva uma proposta onde a organização didático-curricular possibilite uma articulação entre os sujeitos que adquirem esses produtos eletrônicos e as empresas responsáveis por produzi-los, deve- se considerar as orientações das Diretrizes Curriculares Nacionais do Ensino Médio (DCNEM). Em relação à prática educativa a ser desenvolvida, avalie as afirmações a seguir. I. O embasamento teórico-metodológico da proposta deverá privilegiar o envolvimento dos sujeitos de forma crítica e participativa e com articulação entre eles e as empresas fabricantes dos produtos a serem descartados. II. Um modo de socializar e difundir as informações e que pode auxiliar a ação educativa é o uso de blogs e redes sociais que promovam discussões, divulguem o problema, tragam informações pertinentes que levem à ação como, por exemplo, os locais de coleta do lixo eletrônico. III. Introduzir, nos programas escolares, noções e conceitos associados às tecnologias que instrumentalizem o cidadão para fazer um julgamento crítico mais fundamentado sobre o descarte dos produtos da tecnologia. É correto o que se afirma em

A partir da definição de currículo abordada pelo autor, avalie as afirmações a seguir. I. A construção do currículo constitui um processo de seleção cultural, o que pode colocar em desvantagem determinados grupos sociais e culturais. II. O sistema educativo confere ao currículo efetividade que envolve uma multiplicidade de relações, razão pela qual este deve ser considerado práxis e sua materialização corresponder à forma como foi idealizado. III. As teorias críticas reconhecem a existência de poderes diversos diluídos nas relações sociais, conferindo ao currículo a função de atuar em processos para a inclusão escolar. IV. É desafio da escola incluir no currículo experiências culturais diversificadas, que não reproduzam estruturas da vida social em suas assimetrias e desigualdades. É correto o que se afirma em

A norma reguladora 15 (NR-15), que dispõe sobre atividades e operações insalubres, indica que o limite do nível de intensidade sonora para um trabalhador não deve ultrapassar 120 dB. Suponha que, em uma fábrica, uma máquina (que pode ser considerada uma fonte esférica) emite um som uniforme e isotrópico. A 100 metros da fonte, o nível de intensidade sonora é de 80 decibéis. Até que distância um trabalhador pode se aproximar dessa máquina sem ultrapassar o limite do nível de intensidade sonora estabelecido pela NR-15?

Considere que, em uma aula experimental de Física, uma fonte sonora, emitindo um som de frequência igual a 220 Hz, foi colocada perto de uma guitarra de 6 cordas, todas com 60 cm de comprimento. Após desligar a fonte, foi possível perceber que uma das cordas continuava a vibrar no harmônico fundamental. Na situação descrita, estima-se que a velocidade da onda transversal na corda é de

A Lei n.º 13.005, de 25 de junho de 2014, que aprova o PNE, prevê importantes dispositivos, tais como: Art. 5° A execução do PNE e o cumprimento de suas metas serão objeto de monitoramento contínuo e de avaliações periódicas. Art. 10 O plano plurianual, as diretrizes orçamentárias e os orçamentos anuais da União, dos Estados, do Distrito Federal e dos Municípios serão formulados de maneira a assegurar a consignação de dotações orçamentárias compatíveis com as diretrizes, metas e estratégias deste PNE e com os respectivos planos de educação, a fim de viabilizar sua plena execução. Art.11 O Sistema Nacional de Avaliação da Educação Básica, coordenado pela União, em colaboração com os Estados, o Distrito Federal e os Municípios, constituirá fonte de informação para a avaliação da qualidade da educação básica e para a orientação das políticas públicas desse nível de ensino. Art. 13 O poder público deverá instituir, em lei específica, contados 2 (dois) anos da publicação desta Lei, o Sistema Nacional de Educação, responsável pela articulação entre os sistemas de ensino, em regime de colaboração, para efetivação das diretrizes, metas e estratégias do Plano Nacional de Educação. Considerando as informações acima, conclui-se que o PNE

Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) têm apontado, em decorrência das exigências atuais da vida contemporânea, para a importância da inserção de elementos de História e Filosofia da Ciência nas aulas de Física do Ensino Médio. Segundo esse documento, a Física deve vir a ser reconhecida como um processo cuja construção ocorreu ao longo da história da humanidade, impregnado de contribuições culturais, econômicas e sociais, que vem resultando no desenvolvimento de diferentes tecnologias e, por sua vez, por elas sendo impulsionado. Com base nessas orientações, avalie as afirmações a seguir sobre uma programação curricular para o ensino da Física embasado na perspectiva de contextualização histórico-filosófica. I. Essa programação deve propiciar aos estudantes o reconhecimento da Física como uma construção humana e o estabelecimento de suas relações com os contextos cultural, social, político e econômico de sua produção. II. Essa programação deve orientar os professores a apresentarem o conhecimento físico estabelecido como fruto do trabalho de cientistas, elaborado a partir de observações e experimentações. III. Essa programação deve possibilitar que os estudantes tenham uma melhor compreensão de aspectos como a falibilidade dos cientistas e a construção do conhecimento físico, de forma não linear e não neutra. É correto o que se afirma em

A Lei de Dulong e Petit oferece uma boa previsão para o calor específico de muitos sólidos com estrutura cristalina relativamente simples. Essa lei estabelece que o calor específico (a volume constante) de todos os sólidos, Cv, é igual a 6 cal/mol°C ou, simplesmente, Cv = 3R, em que R é a constante universal dos gases. Contudo, foram descobertas exceções a essa lei. Além disso, experiências mostram que o calor específico varia ao se reduzir a temperatura, tendendo a zero quando a temperatura tende a 0 K. Nesse contexto, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Albert Einstein introduziu um modelo para descrever o calor específico dos sólidos, o qual foi bem-sucedido quando comparado com os dados experimentais para qualquer valor de temperatura, tanto qualitativamente quanto quantitativamente. PORQUE II. Para dar conta das propriedades térmicas de sólidos cristalinos, o modelo de Einstein considerou o sólido formado por uma rede de osciladores em que todos os átomos da rede vibram em torno de suas posições de equilíbrio com a mesma

frequência de forma quantizada. A respeito das asserções, assinale a opção correta.

A descoberta da energia nuclear foi de crucial importância para países em que o potencial hidrelétrico ou termelétrico não acompanhou as demandas crescentes por energia, muito embora a problemática do lixo nuclear e a possibilidade de desastres ainda sejam os principais fatores para a mobilização mundial contra o uso dessa forma de energia. Por outro lado, não é de conhecimento do público geral os mecanismos que geram a alta periculosidade por trás da utilização e descarte do material radiativo usado nas usinas nucleares. A respeito dos riscos do uso e do descarte desse material radiativo, é correto afirmar que

O gráfico a seguir apresenta o diagrama PV (pressão-volume) de uma máquina térmica que opera com um gás ideal monoatômíco. Os trechos BC e DA representam processos adiabáticos. Com base no diagrama PV e nas leis da termodinâmica, avalie as afirmações a seguir. I. A variação de energia interna no trecho AB é dada por , em que n é o número de moles do gás, R é a constante dos gases ideais e TA é a temperatura no ponto A . II. No trecho BC, a variação da energia interna é dada por , em que WBC é o trabalho executado pela expansão do gás. III. No trecho DA, o trabalho é executado pelo gás, o que produz a variação da energia interna.

IV. No trecho CD, há aumento de energia interna do gás. V. O ciclo ABCDA tem variação de energia interna nula. É correto apenas o que se afirma em

Nas escolas públicas de educação básica, é frequente que conteúdos, sobretudo do campo conceitual da Física, sejam indicados na Programação Curricular Anual (PCA) ou Proposta Pedagógico-Curricular (PPC) da escola, mas que não sejam trabalhados no período letivo correspondente. Um dos argumentos mais recorrentes é a "falta de tempo" para ensiná-los. Como essa situação é bastante comum, urge a necessidade de se discutir e de se especificar melhor as bases de uma PCA (ou PPC) que possa ser efetivamente orientadora de todo o desenvolvimento das aulas de Física, considerando-se os aspectos mais relevantes da comunidade escolar. Com relação a essa questão, as atuais Diretrizes Curriculares Nacionais do Ensino Médio (DCNEM) orientam, em seu art. 5º, incisos VI e VIl, para um processo de ensino-aprendizagem que considere: ? a integração de conhecimentos gerais e, quando for o caso, técnico-profissionais realizada na perspectiva da interdisciplinaridade e da contextualização; ? a integração entre educação e as dimensões do trabalho, da ciência, da tecnologia e da cultura como base da proposta e do desenvolvimento curricular. Considerando as orientações apontadas no texto acima e a necessidade da PCA (ou PPC) ser efetivamente um instrumento orientador do trabalho docente, avalie as afirmações a seguir. I. O Projeto Político-Pedagógico deve proporcionar subsídios ao professor para a elaboração de uma PCA (ou PPC) que reflita a realidade escolar e que seja realizável no âmbito do calendário escolar. II. Uma forma adequada de enfrentar a situação apresentada é discutir a relevância dos conteúdos conceituais a serem ensinados a partir das tendências e indicações programáticas para a disciplina, principalmente, oriundas dos exames vestibulares e das avaliações externas. III. Uma concepção que compreenda a construção do conhecimento científico como um processo infalível, que ocorre de forma linear, sem rupturas, cumulativa e, principalmente, embasada em descobertas experimentais, possibilita melhor integração entre a educação escolar e o ensino das ciências. É correto o que se afirma em

Com base nos textos apresentados, conclui-se que a gestão democrática da educação

I. implica colocar as instituições a serviço da formação qualificada dos estudantes, tendo a participação como prática cotidiana de todos os envolvidos. II. propicia a criação de uma cultura institucional crítico-reflexiva, cujos envolvidos tenham discernimento em relação aos conteúdos que necessitam ou não para tomarem decisões sempre coletivas. III. pressupõe a existência de líderes capazes de orientar pessoas para o desenvolvimento de ações que visem ao cumprimento de objetivos definidos por eles. IV. efetiva-se pelo processo de construção coletiva do projeto pedagógico e de seu acompanhamento e avaliação. É correto apenas o que se afirma em

A teoria da relatividade foi apresentada por Albert Einstein, em 1905, na sua forma restrita, aplicada apenas a movimentos não acelerados. Essa teoria propôs mudanças radicais nos conceitos de espaço e tempo e postulou que a velocidade da luz no vácuo seria o limite para todas as velocidades. Alguns anos depois, em 1915, Einstein generalizou sua teoria para incluir os movimentos acelerados. Como consequência, desenvolveu-se uma nova teoria da gravitação, que implicaria a reformulação das ideias sobre gravitação universal estabelecidas por lsaac Newton ao final do século XVII. A partir do contexto histórico apresentado acima, avalie as afirmações a seguir sobre a Relatividade Geral de Einstein. I. A Teoria elucidou fenômenos que a teoria da gravitação newtoniana não explicava, como, por exemplo, os desvios observados na órbita do planeta Mercúrio. II. A Teoria previu o desvio na trajetória dos raios luminosos quando esses passassem perto de grandes massas, como o Sol, que era incompatível com a previsão da gravitação Newtoniana. III. A Teoria afirmou que o tipo de curvatura do espaço-tempo é determinado pela distribuição de massas e que espaço e tempo eram facetas de uma única grandeza. É correto o que se afirma em

No Brasil, as microcentrais hidrelétricas podem ser uma alternativa viável para comunidades isoladas, onde o denominado Sistema Interligado Nacional (SIN) ainda não atende de forma eficaz à demanda por energia elétrica. Essas centrais de pequeno porte trazem benefícios como a diminuição de perdas de transmissão, redução de investimentos para construção de novas linhas e maior confiabilidade ao sistema. Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), uma microcentral hidrelétrica possui potência instalada de até 100 kW e eficiência global da ordem de 50%. Suponha que esse limite de potência se encaixe na geração de energia elétrica em um curso d'água situado em um pequeno povoado de 150 habitantes. O curso d'água possui um desnível de 9 m de altura e vazão média de 600 litros/s, estimada pelo método experimental do flutuador, que utiliza flutuadores (garrafa plástica, boia etc.) para determinar a velocidade superficial do escoamento e, a partir do produto dessa velocidade pela área da seção transversal por onde ocorre o escoamento, determina-se a vazão. Considerando as informações acima, a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2 e a densidade da água igual a 1 000 kg/m 3 , avalie as afirmações a seguir. I. A potência elétrica média gerada pela usina será inferior a 30 kW. II. Se a tensão na linha de transmissão for de 69 kV, a energia seria transmitida por essa linha em corrente elétrica de magnitude inferior a 2 A.

III. Para um consumo per capita mensal igual a 120 kWh, seria possível atender com essa geração de energia todo o povoado. É correto o que se afirma em

Embora a radiação eletromagnética proveniente do Sol seja importante para a vida humana em vários aspectos, a exposição exagerada à radiação eletromagnética pode ser danosa, especialmente na faixa da radiação ultravioleta (UV), pois o bombardeamento da pele pelos fótons provenientes dessa radiação pode gerar lesões de intensidades variáveis. Nesse contexto, conclui-se que

As questões suscitadas no texto ratificam a necessidade de novas posturas docentes, de modo a atender a diversidade humana presente na escola. Nesse sentido, no que diz respeito a seu fazer docente frente aos alunos, o professor deve I. desenvolver atividades que valorizem o conhecimento historicamente elaborado pela humanidade e aplicar avaliações criteriosas com o fim de aferir, em conceitos ou notas, o desempenho dos alunos. II. instigar ou compartilhar as informações e a busca pelo conhecimento de forma coletiva, por meio de relações respeitosas acerca dos diversos posicionamentos dos alunos, promovendo o acesso às inovações tecnológicas.

III. planejar ações pedagógicas extraescolares, visando ao convívio com a diversidade; selecionar e organizar os grupos, a fim de evitar conflitos. IV. realizar práticas avaliativas que evidenciem as habilidades e competências dos alunos, instigando esforços individuais para que cada um possa melhorar o desempenho escolar. V. utilizar recursos didáticos diversificados, que busquem atender a necessidade de todos e de cada um dos alunos, valorizando o respeito individual e coletivo. É correto apenas o que se afirma em

Desde a promulgação da LDB, a realização de avaliações externas tem sido uma característica marcante da política educacional brasileira. Essas avaliações não se limitam a avaliar o desempenho dos alunos, mas buscam uma medida do desenvolvimento de competências fundamentais ao exercício da cidadania. Considerando o desenvolvimento de competências em Física, avalie as afirmações a seguir. I. Nos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCN), são apresentadas três grandes competências a serem desenvolvidas em Física: Investigação e Compreensão; Representação e Comunicação; Contextualização Sociocultural. II. No ensino por competências, as competências gerais norteiam tanto as escolhas didáticas e pedagógicas quanto a escolha dos conteúdos. III. A abordagem dos conteúdos é indispensável ao ensino voltado ao desenvolvimento de competências, uma vez que essas somente podem ser desenvolvidas em torno de assuntos e problemas concretos, que se referem a temas e conteúdos estudados. É correto o que se afirma em

A iluminação de um ambiente deve favorecer as atividades que nele serão realizadas. Uma sala de cirurgias, por exemplo, deve ser mais iluminada que um ambiente para leitura, como uma biblioteca. Por outro lado, em alguns ambientes, como salas de repouso, é interessante que a iluminação seja minimizada. Suponha que um físico tenha sido consultado acerca da instalação de uma abertura no telhado de um ambiente de forma que a transmissão da radiação solar para esse local tenha intensidade de, no máximo, 240 W/m 2 . Para isso, a esquadria

da abertura deve contar com um conjunto de 2 filtros polarizadores. Considerando que a intensidade máxima da radiação solar nesse local seja de 1080 W/m 2 , a consulta deve indicar que, para o efeito desejado, as direções de polarização dos dois filtros devem ser dispostas formando um ângulo ?, com 0° ? ? ? 90°, tal que

Em geral, o efeito estufa é entendido como o processo pelo qual parte da energia infravermelha - emitida pela superfície do planeta e absorvida por determinados gases atmosféricos - é irradiada de volta, o que torna a temperatura da superfície da Terra mais elevada do que seria sem a presença da atmosfera. Porém, para a termodinâmica, a transferência de calor via condução e convecção é mais efetiva para o aquecimento da atmosfera e, portanto, a radiação infravermelha emitida pela

superfície é capaz de aquecer apenas uma fração dos gases atmosféricos radiativamente ativos. Considerando os aspectos termodinâmicos, avalie as afirmações a seguir. I. A radiação térmica da atmosfera é resultado da sua temperatura e não a causa. II. Uma quantidade de radiação superior à energia solar absorvida pela superfície do planeta causa aquecimento adicional da Terra. III. A radiação infravermelha resultante da temperatura da superfície do planeta não pode induzir aquecimento adicional sobre a sua fonte. É correto o que se afirma em

Suponha que uma partícula se move no plano de coordenadas xy, segundo uma trajetória dada pela função y(x) = 15 + 2 sin (x) - 3x. O gráfico dessa função assemelha-se ao da curva que representa uma vista lateral de uma rampa de um escorregador ondulado. Usando a equação de Lagrange, , e supondo a ausência de atrito, concluí-se que o termo referente à aceleração na equação de movimento do corpo de massa m que escorrega pela rampa é igual a

A equação de Schrodinger, quando resolvida para o problema quântico de uma partícula confinada em uma caixa unidimensional de tamanho ?, tem como resultado para as funções de onda dadas como: em que são os autovalores da energia. As funções podem ser usadas para se calcular os valores esperados , em que x e p são os operadores posição e momento linear da partícula, respectivamente. Desse modo, tem-se

Com base nesses resultados e no princípio da incerteza de Heisenberg, avalie as afirmações a seguir. I. A energia mínima da partícula na caixa, estimada por meio do princípio da incerteza, é II. A razão entre E min e o menor autovalor de energia é igual a III. Há inconsistência entre o princípio da incerteza de Heisenberg e os resultados apresentados acima, porque eles não expressam a igualdade E min = E1. IV. O valor de , calculado pelo resultado do problema, é consistente com o princípio da incerteza de Heisenberg. É correto apenas o que se afirma em

Varia-se a tensão V aplicada aos terminais de um resistor para se conhecer o comportamento de sua resistência. Simultaneamente à variação da tensão V, mede-se a corrente i que flui através do resistor. Com os valores obtidos, plota- se o gráfico V x i, cujo resultado é uma curva que se aproxima da função para valores positivos de i, em que C é uma constante em unidades adequadas. Acerca desse resultado, avalie as afirmações a seguir. I. A resistência não obedece à lei de Ohm, mas seu valor pode ser conhecido para cada par (V, i). II. Qualquer resistor utilizado em um experimento desse tipo sempre apresentará o comportamento descrito. III. Variações de tensão induzem um comportamento não linear em resistores. É correto o que se afirma em

No ensino de Física, as tecnologias de informação e comunicação (TICs) têm sido muito utilizadas com o intuito de promover a aprendizagem. Ao usar simulações computacionais, o estudante é colocado diante de situações e cenários que modelam um aspecto da realidade, permitindo modificar parâmetros, executar o modelo e observar resultados. Nesse contexto, avalie as afirmações a seguir. I. A utilização de simulações pelos alunos permite que eles levantem e testem hipóteses, explorando os limites dos modelos físicos.

II. O processo ensino-aprendizagem ganha novos contornos com a utilização das simulações, se elas forem incorporadas à atividade docente como uma estratégia didática. III. A simulação pode dar significado a objetos abstratos, ou seja, torná-los reais, constituindo-se como recurso sem limitações, uma vez que é a representação real e completa de um fenômeno. IV. A utilização das simulações como recurso didático cria expectativas no campo do ensino de Física, porque elas têm o potencial de transformar a escola atual, em razão do seu potencial de substituir as atividades de laboratório. É correto apenas o que se afirma em

Considerando a elaboração do PPP, avalie as seguintes afirmações. I. O PPP constitui-se em processo participativo de decisões para instaurar uma forma de organização do trabalho pedagógico que desvele os conflitos e as contradições no interior da escola. II. A discussão do PPP exige uma reflexão acerca da concepção de educação e sua relação com a sociedade e a escola, o que implica refletir sobre o homem a ser formado. III. A construção do PPP requer o convencimento dos professores, da equipe escolar e dos funcionários para trabalharem em prol do plano estabelecido pela gestão educacional. É correto o que se afirma em