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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 58 do ENEM 2006

Prova · Física: Fontes de energia e transformações energéticas

Ilustração de uma gangorra de brinquedo com uma vela atravessada no centro por um eixo apoiado entre duas latas cilíndricas, acesa em ambas as extremidades e disposta sobre uma bandeja.

A figura ao lado ilustra uma gangorra de brinquedo feita com uma vela. A vela é acesa nas duas extremidades e, inicialmente, deixa-se uma das extremidades mais baixa que a outra. A combustão da parafina da extremidade mais baixa provoca a fusão. A parafina da extremidade mais baixa da vela pinga mais rapidamente que na outra extremidade. O pingar da parafina fundida resulta na diminuição da massa da vela na extremidade mais baixa, o que ocasiona a inversão das posições. Assim, enquanto a vela queima, oscilam as duas extremidades.

Nesse brinquedo, observa-se a seguinte seqüência de transformações de energia:

  1. A
    energia resultante de processo químico \rightarrow energia potencial gravitacional \rightarrow energia cinética
  2. B
    energia potencial gravitacional \rightarrow energia elástica \rightarrow energia cinética
  3. C
    energia cinética \rightarrow energia resultante de processo químico \rightarrow energia potencial gravitacional
  4. D
    energia mecânica \rightarrow energia luminosa \rightarrow energia potencial gravitacional
  5. E
    energia resultante do processo químico \rightarrow energia luminosa \rightarrow energia cinética
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Resolução comentada

Vamos seguir a cadeia de energia do brinquedo, do começo ao fim.

  1. A vela queima: a combustão da parafina é uma reação química, que libera a energia armazenada nas ligações químicas (energia resultante de processo químico). Parte dela vira calor e luz, e o calor funde a parafina.

  2. A parafina fundida pinga e a massa da extremidade mais baixa diminui. Com isso o lado oposto fica mais pesado e desce, enquanto o lado leve sobe. A extremidade que sobe ganha altura, ou seja, energia potencial gravitacional. Por isso a energia química (que reduz a massa pela queima e pelo pingar) leva a uma variação de energia potencial gravitacional.

  3. Em seguida, o lado mais pesado desce e a vela gira em torno do eixo: a energia potencial gravitacional se converte em energia cinética (movimento da gangorra).

A sequência é, então: energia química → energia potencial gravitacional → energia cinética.

Conferindo as demais: não há mola, então a energia elástica não participa (B). A energia cinética não dá origem à queima (C). A energia inicial não é mecânica, e a luz não gera a energia potencial (D). A energia luminosa é só um subproduto da queima e não é a que move a gangorra (E).

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BNão há mola ou deformação elástica no brinquedo, e a sequência não começa pela energia potencial.
  • CInverte a ordem: a energia cinética não produz a reação de combustão.
  • DA energia inicial é química, não mecânica, e a luz não se converte em energia potencial gravitacional.
  • EA luz é só um subproduto da combustão; não é ela que se transforma em movimento da gangorra.

Assuntos: Fontes de energia e transformações energéticas, Energia mecânica e sua conservação.

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