O Enem acontece todos os anos em dois finais de semana consecutivos, geralmente no mês de novembro. O formato tradicional conta com 180 questões de múltipla escolha e mais uma redação.
A disciplina de Física faz parte da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias e contará com 15 questões.
Apesar de serem objetivas, as perguntas precisam de cálculos para chegar à resposta. As contas podem ser realizadas na folha de rascunho que será disponibilizada no dia da aplicação da prova.
O participante precisa estar afiado nos assuntos-chave da disciplina e saber as principais fórmulas e Leis da Física e suas aplicações para chegar ao resultado.
Para você ficar por dentro do tema, vamos falar sobre as Leis da Física, principalmente as Leis de Newton, quais são e suas aplicações.
Continue lendo para saber mais!
Como as leis da física podem aparecer no Enem?
No Enem, o estudante precisa dominar os conceitos das leis da física, é claro. Contudo, a interpretação de texto também é uma aliada nessa hora.
As questões virão, muitas vezes, no formato de situação-problema, com um enunciado que contará uma história, fictícia ou parafraseando uma situação real, e dará todos os dados necessários para se chegar ao resultado e fazer as contas que são precisas.
É importante ler atentamente cada texto disposto! Uma dica que damos é a de grifar os números que são importantes para a sua resolução, organizando-os na sua folha de rascunho para que fique mais claro para você.
Além disso, as leis da física podem aparecer de forma indireta, seja em texto, em gráficos ou tabelas. Por isso, acompanhe atentamente todos os elementos que estarão na questão para que nenhum dado passe batido.
Outro ponto importante é entender como funciona o sistema internacional de unidades e a conversão de medidas para não errar nada na hora de usar os dados.
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Quem foi Isaac Newton?
Retrato de Sir Isaac Newton. Wellcome Images/Wikimedia Commons CC 4.0.
Isaac Newton nasceu na Inglaterra em 1643. Ele pode ser considerado um dos maiores físicos, matemáticos, filósofos e alquimistas já conhecidos na história. Seus estudos e descobertas são utilizados até hoje e revolucionaram a sua área de atuação.
O físico é responsável pelas teorias da lei da gravitação universal e as famosas Leis de Newton, por exemplo.
Vamos conhecer um pouco mais sobre as Leis de Newton a seguir.
A Primeira Lei de Newton
Também conhecida como Princípio da Inércia, a Primeira Lei de Newton foi elaborada a partir dos estudos realizados por Galileu Galilei, que constatou a tendência dos objetos de ficarem em repouso ou em velocidade constante com base na observação da órbita dos planetas.
A Primeira Lei de Newton parte do seguinte conceito:
"Todo corpo permanece em seu estado de repouso, ou de movimento uniforme em linha reta, a menos que seja obrigado a mudar seu estado por forças impressas nele."
Isso quer dizer que a velocidade vetorial de um ponto material não varia. Dessa forma, o que estiver em repouso, permanece em repouso, e o que estiver em movimento, mantém-se em velocidade constante com movimento retilíneo uniforme, em ambos os casos isso acontece se nenhuma força for aplicada neles.
A inércia de um corpo é medida por sua massa. Ou seja, quanto maior a massa, maior sua inércia e, por consequência, maior será a força resultante necessária para alterar seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme.
Exemplo de aplicação da primeira lei de Newton
- Exemplo 1: Um ônibus, a cerca de 80 km/h, está com vários passageiros em pé e precisa frear bruscamente. Por inércia, os passageiros em pé serão jogados para frente, pois elas tendem a se manter no movimento de 80 km/h.
- Exemplo 2: Para fazer uma curva, é preciso que uma força atue no carro, senão ele irá seguir em linha reta.
A Segunda Lei de Newton
A Segunda Lei de Newton, também conhecida como princípio fundamental da dinâmica, diz respeito à relação entre a força e a aceleração de um corpo. Veja o conceito desta Lei:
"A mudança do movimento é proporcional à força motriz impressa e se faz segundo a linha reta pela qual se imprime essa força."
Uma palavra-chave surge nessa lei: aceleração.
Para que um corpo tenha sua velocidade aumentada, ou seja, ganhe aceleração, é necessário que uma força atue nele.
Na Primeira Lei, são tratados apenas casos de aceleração nula; já aqui, a aceleração é diferente de zero na movimentação dos corpos.
Caso haja mais de uma força exercida sobre um corpo, faz-se o somatório de todas essas forças, pois elas podem se intensificar se tiverem mesma direção e sentido, ou podem se anular se tiverem sentidos opostos, por exemplo.
Para calcular, usa-se a equação a seguir:
Nota-se que a força resultante vem da multiplicação da massa do corpo pela aceleração, sendo que essas duas grandezas são diretamente proporcionais : quanto maior a massa, maior deve ser a intensidade da força para que o corpo ganhe aceleração.
Além disso, massa é a medida quantitativa da inércia, assim, quanto maior a massa, maior a inércia de um corpo.
Exemplo de aplicação segunda lei de Newton
- Exemplo 1: Vamos supor que um ambiente tenha duas caixas de madeira: uma com 3 kg e outra com 300 kg. Se alguém quiser tirá-las do lugar, terá mais facilidade em tirar a caixa de 3 kg do estado de repouso. Caso queira tirar a de 300 kg, a inércia será muito maior e a dificuldade idem. Isso se dá porque quanto maior a massa de um corpo, maior será sua resistência para mudar de velocidade e, consequentemente, menor sua aceleração.
A Terceira lei de Newton
A Terceira Lei de Newton é conhecida popularmente como Lei da Ação e Reação. O seu conceito pode ser lido a seguir:
"A uma ação sempre se opõe uma reação igual, ou seja, as ações de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e se dirigem a partes contrárias."
O enunciado quer dizer que as forças empregadas por A e B, quando interagem, serão iguais. Ou seja: A exerce força em B e vice-versa.
As forças exercidas de Fa em B e de Fb em A:
- Têm mesma intensidade;
- Têm mesma direção (horizontal, vertical, diagonal);
- Têm sentidos opostos (da direita para esquerda, de cima para baixo);
- Têm a mesma natureza.
❗ ATENÇÃO: as forças de ação e reação não se equilibram. Isso acontece porque estão aplicadas em corpos diferentes. Além disso, a ação e reação são simultâneas, isto é, iniciam e terminam no mesmo momento.
Exemplo de aplicação da Terceira Lei de Newton
- Exemplo 1: um nadador, ao se deslocar, empurra a água para trás, sendo que ela o empurra para a frente.
- Exemplo 2: para que aconteça o lançamento de foguetes, o combustível é queimado e os gases se expandem, aplicando uma força sobre o solo. A superfície aplica sobre os gases uma força de reação, que empurra o foguete para cima.
- Exemplo 3: quando alguém usa uma arma de fogo e atira, o atirador é empurrado para trás devido à força de reação no sentido contrário do disparo do projétil.
Questões do Enem sobre as Leis da Física para você praticar
Hora de colocar a mão na massa! Veja 4 exercícios para te ajudar a praticar para o Enem.
As questões foram retiradas do banco de provas e gabaritos do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (Inep) , órgão do Ministério da Educação (MEC) responsável pela realização do Enem.
Questão 1 - Enem
No dia 27 de junho de 2011, o asteroide 2011 MD, com cerca de 10 m de diâmetro, passou a 12 mil quilômetros do planeta Terra, uma distância menor do que a órbita de um satélite. A trajetória do asteroide é apresentada na figura:
A explicação física para a trajetória descrita é o fato de o asteroide
- deslocar-se em um local onde a resistência do ar é nula.
- deslocar-se em um ambiente onde não há interação gravitacional.
- sofrer a ação de uma força resultante no mesmo sentido de sua velocidade.
- sofrer a ação de uma força gravitacional resultante no sentido contrário ao de sua velocidade.
- estar sob a ação de uma força resultante cuja direção é diferente da direção de sua velocidade.
✅ Gabarito: E
Questão 2 - Enem
Em uma colisão frontal entre dois automóveis, a força que o cinto de segurança exerce sobre o tórax e abdômen do motorista pode causar lesões graves nos órgãos internos. Pensando na segurança do seu produto, um fabricante de automóveis realizou testes em cinco modelos diferentes de cinto. Os testes simularam uma colisão de 0,30 segundo de duração, e os bonecos que representavam os ocupantes foram equipados com acelerômetros. Esse equipamento registra o módulo da desaceleração do boneco em função do tempo. Os parâmetros como massa dos bonecos, dimensões dos cintos e velocidade imediatamente antes e após o impacto foram os mesmos para todos os testes. O resultado final obtido está no gráfico de aceleração por tempo.
Qual modelo de cinto oferece menor risco de lesão interna ao motorista?
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
✅ Gabarito: B
Questão 3 - Enem
Para entender os movimentos dos corpos, Galileu discutiu o movimento de uma esfera de metal em dois planos inclinados sem atritos e com a possibilidade de se alterarem os ângulos de inclinação, conforme mostra a figura. Na descrição do experimento, quando a esfera de metal é abandonada para descer um plano inclinado de um determinado nível, ela sempre atinge, no plano ascendente, no máximo, um nível igual àquele em que foi abandonada.
Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera:
- manterá sua velocidade constante, pois o impulso resultante sobre ela será nulo.
- manterá sua velocidade constante, pois o impulso da descida continuará a empurrá-la.
- diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois não haverá mais impulso para empurrá-la.
- diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois o impulso resultante será contrário ao seu movimento.
- aumentará gradativamente a sua velocidade, pois não haverá nenhum impulso contrário ao seu movimento.
✅ Gabarito: B
Questão 4 - Enem
O ônibus espacial Atlantis foi lançado ao espaço com cinco astronautas a bordo e uma câmera nova, que iria substituir uma outra danificada por um curto-circuito no telescópio Hubble. Depois de entrarem em órbita a 560 km de altura, os astronautas se aproximaram do Hubble. Dois astronautas saíram da Atlantis e se dirigiram ao telescópio.
Ao abrir a porta de acesso, um deles exclamou: “Esse telescópio tem a massa grande, mas o peso é pequeno.”
Considerando o texto e as leis de Kepler, pode-se afirmar que a frase dita pelo astronauta:
- se justifica porque o tamanho do telescópio determina a sua massa, enquanto seu pequeno peso decorre da falta de ação da aceleração da gravidade.
- se justifica ao verificar que a inércia do telescópio é grande comparada à dele próprio, e que o peso do telescópio é pequeno porque a atração gravitacional criada por sua massa era pequena.
- não se justifica, porque a avaliação da massa e do peso de objetos em órbita tem por base as leis de Kepler, que não se aplicam a satélites artificiais.
- não se justifica, porque a força peso é a força exercida pela gravidade terrestre, nesse caso, sobre o telescópio e é a responsável por manter o próprio telescópio em órbita.
- não se justifica, pois a ação da força peso implica a ação de uma força de reação contrária, que não existe naquele ambiente. A massa do telescópio poderia ser avaliada simplesmente pelo seu volume.
✅ Gabarito: D
Prática, prática e mais prática
Para que você fique mais fera ainda no tema das Leis da física, não deixe de praticar.
Algo interessante é refazer as provas antigas do Enem, disponíveis no site do Inep, e ficar de olho no programa de provas.
A partir do treino e do entendimento pleno dos conceitos e das fórmulas, com certeza você vai tirar de letra a parte de física! Boa sorte na sua caminhada.
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