La prueba de Ciencias Naturales y sus Tecnologías, en la que se inserta la Física, está compuesta por 45 preguntas objetivas, con 5 alternativas de respuesta en cada una de ellas.
Como el número total de preguntas se divide por las disciplinas de Física, Química y Biología, hay alrededor de 15 preguntas para cada una de ellas.
Las declaraciones están contextualizadas y con frecuencia abordan cuestiones relacionadas con la vida cotidiana y las innovaciones científicas.
Contenidos que más caen en la prueba de Física
En la siguiente infografía, enumeramos el contenido más cargado en la prueba de Física.
1. mecánica
Movimiento, leyes de Newton, máquinas simples e hidrostática son algunos de los contenidos que se demandan en esta área de la Física.
Una buena comprensión de los conceptos detrás de las leyes, además de saber caracterizar los movimientos, sus causas y consecuencias, es fundamental para poder resolver las situaciones-problema planteadas en las preguntas.
A continuación se muestra un ejemplo de una pregunta relacionada con este contenido:
(Enem / 2017) En un choque frontal entre dos coches, la fuerza que ejerce el cinturón de seguridad sobre el pecho y el abdomen del conductor puede provocar graves daños en los órganos internos. Teniendo en cuenta la seguridad de su producto, un fabricante de automóviles realizó pruebas en cinco modelos de cinturones diferentes. Las pruebas simularon una colisión de 0,30 segundos y las muñecas que representaban a los ocupantes estaban equipadas con acelerómetros. Este equipo registra el módulo de desaceleración de la muñeca en función del tiempo. Los parámetros como la masa de la muñeca, las dimensiones de la correa y la velocidad inmediatamente antes y después del impacto fueron los mismos para todas las pruebas. El resultado final obtenido está en la gráfica de aceleración por tiempo.
¿Qué modelo de cinturón ofrece el menor riesgo de lesiones al conductor?
a 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
Alternativa correcta b) 2.
Tenga en cuenta que este problema presenta una situación problemática relacionada con el equipo de seguridad que utilizamos en nuestra vida diaria.
Esta es una cuestión de dinámica, donde necesitamos identificar las relaciones entre las cantidades asociadas con la situación. En este caso, las cantidades son fuerza y aceleración.
Sabemos por la segunda ley de Newton que la fuerza es directamente proporcional al producto de la masa y la aceleración.
Como en todos los experimentos, la masa del pasajero es la misma, por lo que cuanto mayor es la aceleración, mayor es la fuerza que el cinturón ejercerá sobre el pasajero (fuerza de frenado).
Después de identificar las cantidades y sus relaciones, el siguiente paso es analizar el gráfico presentado.
Si buscamos el cinturón que ofrezca el menor riesgo de lesión, entonces tendrá que ser el que tenga menos aceleración, ya que en el propio planteamiento del problema se indica que cuanto mayor es la fuerza, mayor es el riesgo de lesión.
Así, llegamos a la conclusión de que será el cinturón número 2, ya que es el de menor aceleración.
2. Electricidad y Energia
Este tema incluye una importante ley de la física, que es la conservación de energía, además de fenómenos eléctricos que están muy presentes en la vida cotidiana y que siempre se cargan en la prueba.
Saber reconocer correctamente las diferentes transformaciones energéticas que pueden ocurrir a lo largo de un proceso físico será fundamental para resolver varias cuestiones relacionadas con este contenido.
Muy a menudo, los problemas de electricidad exigen el dimensionamiento de los circuitos eléctricos y el conocimiento será muy importante aplicar las fórmulas de voltaje, resistencia equivalente, potencia y energía eléctrica.
Verifique a continuación una pregunta que cayó sobre Enem relacionada con este contenido:
(Enem / 2018) Muchos teléfonos inteligentes y tabletas ya no necesitan teclas, ya que todos los comandos se pueden dar presionando la pantalla. Inicialmente, esta tecnología se brindó a través de pantallas resistivas, básicamente formadas por dos capas de material conductor. que no se tocan hasta que alguien los presiona, modificando la resistencia total del circuito según el punto donde se Tocar. La imagen es una simplificación del circuito formado por las placas, en el que A y B representan puntos donde el circuito se puede cerrar mediante el tacto.
¿Cuál es la resistencia equivalente en el circuito causada por un toque que cierra el circuito en el punto A?
a) 1,3 kΩ
b) 4,0 kΩ
c) 6,0 kΩ
d) 6,7 kΩ
e) 12,0 kΩ
Alternativa correcta c) 6.0 kΩ.
Se trata de aplicar la electricidad a un recurso tecnológico. En él, el participante debe analizar el circuito cerrando solo uno de los interruptores presentados en el diagrama.
A partir de ahí, será necesario identificar el tipo de asociación de resistencias y qué sucede con las variables involucradas en la situación propuesta.
Dado que solo se ha conectado el interruptor A, la resistencia conectada a los terminales AB no funcionará. De esta forma, tenemos tres resistencias, dos conectadas en paralelo y en serie con la tercera.
Finalmente, aplicando correctamente las fórmulas para el cálculo de la resistencia equivalente, el participante encontrará la respuesta correcta, como se indica a continuación:
Primero calculamos la resistencia equivalente de la conexión en paralelo. Como tenemos dos resistencias y son iguales, podemos usar la siguiente fórmula:
La resistencia equivalente de la asociación en paralelo se asocia en serie con la tercera resistencia. Por tanto, podemos calcular la resistencia equivalente de esta asociación haciendo:
Req = Rparalelo + R
Reemplazando los valores de resistencia, tenemos:
Req= 2 + 4 = 6 kΩ
3. ondulatorio
Para que las preguntas relacionadas con este tema sean correctas, el participante debe ser capaz de reconocer los eventos y el uso de los fenómenos ondulatorios en la vida cotidiana.
Saber aplicar la ecuación fundamental de lo ondulatorio, identificar las relaciones entre las cantidades involucradas y conocer los distintos fenómenos ondulatorios son requisitos fundamentales.
Vea cómo se carga este contenido en Enem, siguiendo el ejemplo a continuación:
(Enem / 2018) La sirena es un dispositivo físico implantado en la superficie de una carretera de una manera que causa vibración y Ruido cuando un vehículo pasa por encima, alertando de la situación atípica que se avecina, como obras, peajes o cruce de peatones. Al pasar por encima de las sirenas, la suspensión del vehículo sufre vibraciones que producen ondas sonoras, resultando en un ruido peculiar. Considere un vehículo que pasa a una velocidad constante igual a 108 km / h sobre una sonda cuyas pistas están separadas por una distancia de 8 cm.
La frecuencia de la vibración del automóvil percibida por el conductor al pasar esta sirena está más cerca de
a) 8,6 hercios.
b) 13,5 hercios.
c) 375 hercios
d) 1350 hercios.
e) 4860 hercios.
Alternativa correcta c) 375 hercios.
La pregunta relaciona ondas sonoras con movimiento uniforme. Por tanto, utilizaremos la fórmula de la velocidad para este tipo de movimiento y la relación entre frecuencia y tiempo.
Es importante resaltar que el participante debe, siempre en temas de Física, conocer las unidades de medida. En este sentido, ni la velocidad ni la distancia están en el sistema internacional de medidas.
Por lo tanto, esto debe hacerse para que sea posible encontrar correctamente el valor de frecuencia.
Recordando que para transformar km / h en m / s basta dividir por 3.6 y para transformar cm en m debemos dividir por 100.
Por tanto, los datos del problema serán:
v = 108 k / h = 30 m / s
d = 8 cm = 0,08 m
Teniendo en cuenta que la velocidad del automóvil que pasa por la sirena es constante (movimiento uniforme), usaremos la fórmula de velocidad para encontrar la cantidad de tiempo que el automóvil tardará en rebasar entre dos carriles consecutivos, o ser:
La vibración sonora se producirá cada vez que el automóvil pase por los carriles, por lo que el período de la onda será igual al valor que encontramos para el tiempo.
También tenemos que la frecuencia de una onda es igual a la inversa del período, por lo que su valor será igual a:
4. Termodinámica
En esta asignatura, una vez más es fundamental entender las transformaciones energéticas, ya que son muy comunes las cuestiones que asocian la energía térmica con otros tipos de energía.
Además, también es importante conocer las leyes de la termodinámica y el funcionamiento de máquinas térmicas y frigoríficos.
Vea una pregunta en la que se cargó este conocimiento:
(Enem / 2016) El motor de combustión interna, utilizado para el transporte de personas y carga, es una máquina térmica cuyo ciclo consta de cuatro etapas: admisión, compresión, explosión / expansión y escape. Estos pasos están representados en el diagrama de presión versus volumen. En los motores de gasolina, la mezcla de aire / combustible se quema mediante una chispa eléctrica.
Para el motor descrito, ¿en qué punto del ciclo se produce la chispa eléctrica?
a) A
b) B
c) C
d) D
y es
Alternativa correcta c) C.
Para solucionar este problema, es necesario analizar la gráfica y asociar cada fase del ciclo con los puntos indicados. Conocer la gráfica de las distintas transformaciones indicadas ayuda a comprender estas fases.
El comunicado indica que cada ciclo está formado por 4 etapas diferentes, a saber: admisión, compresión, explosión / expansión y escape.
Podemos concluir que la admisión es la fase en la que el motor aumenta el volumen de líquido en su interior. Observamos que este paso tiene lugar entre los puntos A y B.
Entre los puntos B y C hay una reducción de volumen y un aumento de presión. Esta fase corresponde a una compresión isotérmica (recordando el tipo de relación entre las cantidades temperatura, presión y volumen).
Desde el punto C hasta el punto D, el gráfico muestra un aumento de presión, pero sin cambiar el volumen. Esto sucede gracias al aumento de temperatura, debido a la explosión provocada por la chispa eléctrica.
Por tanto, la chispa se produce al inicio de este paso, que en el gráfico está representado por la letra C.
5.Opticas
Una vez más, es fundamental comprender los conceptos, que en este caso están relacionados con la luz y su propagación.
Tener la capacidad de aplicar este conocimiento en una variedad de contextos hará que sea más probable que responda correctamente las preguntas relacionadas con ese contenido.
También es importante saber interpretar correctamente el enunciado de la pregunta, las imágenes y los gráficos, ya que es común que la respuesta a la pregunta se pueda encontrar a través de este análisis.
Verifique a continuación una pregunta óptica que se cargó en Enem:
(Enem / 2018) Muchos primates, incluidos los humanos, tenemos visión tricromática: tres pigmentos visuales en la retina sensibles a la luz de un cierto rango de longitudes de onda. De manera informal, aunque los pigmentos en sí mismos no tienen color, estos se conocen como pigmentos "azules", "verdes" y "rojos" y están asociados con el color que causa una gran excitación (activación). La sensación que tenemos al mirar un objeto de color se debe a la activación relativa de los tres pigmentos. Es decir, si estimuláramos la retina con una luz en el rango de 530 nm (rectángulo I en el gráfico), no excitaríamos el pigmento "azul", el El pigmento “verde” se activaría al máximo y el “rojo” se activaría aproximadamente al 75%, y esto nos daría la sensación de ver un color. amarillento. Por otro lado, la luz en el rango de longitud de onda de 600 nm (rectángulo II) estimularía un poco el pigmento “verde” y el “rojo” alrededor de un 75%, y esto nos daría la sensación de ver un naranja rojizo. Sin embargo, existen características genéticas presentes en algunos individuos, conocidas colectivamente como daltonismo, en las que uno o más pigmentos no funcionan perfectamente.
Si estimuláramos la retina de un individuo con esta característica, que no tuviera el pigmento conocido como "verde", con las luces de 530 nm y 600 nm en la misma intensidad de luz, este individuo sería incapaz de
a) Identificar la longitud de onda del amarillo, ya que no tiene el pigmento "verde".
b) ver el estímulo de longitud de onda naranja, ya que no habría estimulación de un pigmento visual.
c) detectar ambas longitudes de onda, ya que la estimulación del pigmento se vería afectada.
d) visualice el estímulo de longitud de onda púrpura, como está en el otro extremo del espectro.
e) distinguir las dos longitudes de onda, ya que ambas estimulan el pigmento "rojo" con la misma intensidad.
Alternativa correcta e) distinguir las dos longitudes de onda, ya que ambas estimulan el pigmento "rojo" con la misma intensidad.
Este problema se resuelve básicamente mediante el análisis correcto del diagrama propuesto.
La declaración establece que para que la persona perciba un cierto color, es necesario que el activación de ciertos "pigmentos" y que en el caso de daltónicos algunos de estos pigmentos no funcionan correctamente.
Por lo tanto, las personas con daltonismo no pueden distinguir ciertos colores.
Observando el rectángulo I, identificamos que al estimular con una luz en el rango de 530 nm, la persona con daltonismo solo tendrá activación del pigmento "rojo", con una intensidad aproximada del 75%, ya que el "azul" está fuera de este rango y no tiene pigmento "verde".
Tenga en cuenta también que lo mismo sucede con la luz en el rango de 600 nm (rectángulo II), por lo que la persona no es capaz de distinguir diferentes colores para estas dos longitudes de onda.
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