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Questão 47 de vestibular, ENEM 2011

Prova: 2011 1 Dia Prova Amarela, 2011

Enunciado

Partículas suspensas em um fluido apresentam contínua movimentação aleatória, chamado movimento browniano, causado pelos choques das partículas que compõem o fluido. A ideia de um inventor era construir uma série de palhetas, montadas sobre um eixo, que seriam postas em movimento pela agitação das partículas ao seu redor. Como o movimento ocorreria igualmente em ambos os sentidos de rotação, o cientista concebeu um segundo elemento, um dente de engrenagem assimétrico. Assim, em escala muito pequena, este tipo de motor poderia executar trabalho, por exemplo, puxando um pequeno peso para cima. O esquema, que já foi testado, é mostrado a seguir.

Trecho original com figura, tabela ou fórmula da questão 47 do ENEM 2011 - 1º Dia - Caderno 2 - Amarelo – Aplicação regular.
Trecho original com figura, tabela ou fórmula da questão 47 do ENEM 2011 - 1º Dia - Caderno 2 - Amarelo – Aplicação regular.

A explicação para a necessidade do uso da engrenagem com trava é:

A)
O travamento do motor, para que ele não se solte aleatoriamente.
B)
A seleção da velocidade, controlada pela pressão nos dentes da engrenagem.
C)
O controle do sentido da velocidade tangencial, permitindo, inclusive, uma fácil leitura do seu valor.
D)
A determinação do movimento, devido ao caráter aleatório, cuja tendência é o equilíbrio.
E)
A escolha do ângulo a ser girado, sendo possível, inclusive, medi-lo pelo número de dentes da engrenagem.
Ver resposta correta e explicação

Alternativa correta: D

A determinação do movimento, devido ao caráter aleatório, cuja tendência é o equilíbrio.

Por quê: O movimento browniano ocorre de forma totalmente aleatória em ambos os sentidos devido à agitação térmica, o que levari ao equilíbrio termodinâmico sem realizar trabalho líquido. A engrenagem com trava (conhecida como catraca de Feynman) serve justamente para retificar esse movimento aleatório, permitindo o giro em apenas um sentido e determinando o fluxo do movimento.

Explicação sugerida por IA; confira o gabarito oficial da prova.

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