ciências da natureza...avançados como raios cósmicos, o pouso da sonda curiosity na superfície...

Ciências da Natureza2ª Fase

CIÊNCIAS DA NATUREZA

Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase

INTRODUÇÃO As questões da prova de ciências da natureza procuram mostrar que os conhecimentos adquiridos no ensino fundamental e no ensino médio permitem compreender muitos aspectos de fatos que fazem parte da vida cotidiana de nossos tempos. As questões de física abordaram eventos e fenômenos que são objeto de estudos avançados como raios cósmicos, o pouso da sonda Curiosity na superfície de Marte e a expansão acelerada do universo. Em particular, foi o estudo do último tema que concedeu o prêmio Nobel de Física de 2011 a três astrônomos. Outros tópicos de grande interesse na atualidade que foram abordados na prova se referem à sustentabilidade e a fenômenos meteorológicos, como a precipitação da chuva e mecanismos de melhor uso da energia elétrica em sua transmissão ou em sistemas de refrigeração de prédios; também foram abordados alguns fenômenos físicos empregados no funcionamento de tecnologias recentes, como no monitoramento de exercícios físicos ou na formação de imagens tridimensionais no cinema e nos televisores 3D. As questões de química também ressaltaram aspectos e fatos do dia a dia, que permitem que o assunto seja discutido sob diferentes pontos de vista e de uma forma interdisciplinar, favorecendo a construção de benefícios práticos para a sociedade e o meio-ambiente. Dessa forma, as questões focam assuntos importantes para o cidadão, relacionados aos problemas ambientais ligados à atividade humana, contemplando diferentes tipos de atividades e problemas delas decorrentes. Como exemplo destaca-se a questão da exploração adequada do solo, na distribuição da riqueza, na logística de produção e distribuição do bioetanol, na contaminação do solo e das águas por mau funcionamento de postos de combustíveis e até na adulteração de combustíveis, que, necessariamente, só é possível por conta de algumas propriedades químicas da água e dos componentes desses combustíveis. Os conhecimentos fundamentais dos grandes temas da biologia (ecologia, zoologia, botânica, evolução, fisiologia, biologia celular e genética) foram abordados nas questões relativas a esta área de conhecimento. Assuntos atuais como pesca predatória e contaminação de alimentos com Trypanosoma cruzi são abordados nas questões, que também exploram conhecimentos clássicos, como cadeia alimentar e a transmissão vetorial da doença de Chagas. As questões relativas à zoologia abordam características da morfologia externa, da morfologia interna, fisiológicas e comportamentais, tanto de animais invertebrados quanto de vertebrados. A questão que versa sobre a origem evolutiva das semelhanças relativas ao formato corpóreo de tubarões e golfinhos bem como a que trata de diferentes formas de dispersão de sementes exigem, além de conhecimentos específicos, a habilidade de associação de conhecimentos de diferentes áreas. Dessa forma, as questões de biologia permitem uma verificação ampla e diversificada do conteúdo explorado no ensino médio.

Questão 1 Na discussão atual sobre a sustentabilidade do planeta, o termo “3R” tem sido usado para se referir a práticas - Reutilizar, Reciclar e Reduzir - que podem ser adotadas para diminuir o consumo de materiais e energia na produção de objetos. a) Tendo em vista a sustentabilidade do planeta, ordene os verbos “reutilizar”, “reciclar” e “reduzir”,

colocando em primeiro lugar a ação que levaria a uma diminuição mais significativa do consumo energético e material e, em último, a ação que levaria a uma diminuição menos significativa.

b) Em um condomínio residencial há quatro grandes recipientes para receber, separadamente, metais, vidros, papéis e plásticos. Seria importante que houvesse outro recipiente, que até poderia ser menor, para receber outro tipo de material. Que material seria esse, sabendo-se que, do ponto de vista ambiental, ele é mais prejudicial que os outros mencionados? Explique por que esse material é muito prejudicial ao ambiente, quando aí descartado.

Resposta Esperada a) (2 pontos) Reduzir, reutilizar, reciclar. b) (2 pontos) O material seria constituído de pilhas e baterias. Esses dispositivos são constituídos, em parte, de metais pesados e outras substâncias com alto potencial poluidor.

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Questão 2 O carro flex pode funcionar com etanol ou gasolina, ou com misturas desses combustíveis. A gasolina comercial brasileira é formada por uma mistura de hidrocarbonetos e apresenta, aproximadamente, 25 % de etanol anidro em sua composição, enquanto o etanol combustível apresenta uma pequena quantidade de água, sendo comercializado como etanol hidratado. a) Do ponto de vista das interações intermoleculares, explique, separadamente: (1) por que a gasolina

comercial brasileira, apesar de ser uma mistura de hidrocarbonetos e etanol, apresenta-se como um sistema monofásico; e (2) por que o etanol combustível, apesar de ser uma mistura de etanol e água, apresenta-se como um sistema monofásico.

b) Em um tanque subterrâneo de gasolina comercial houve uma infiltração de água. Amostras do líquido contido no tanque, coletadas em diversos pontos, foram juntadas em um recipiente. Levando em conta as possíveis interações intermoleculares entre os componentes presentes no líquido, complete o desenho do recipiente na figura apresentada abaixo. Utilize, necessariamente, a legenda fornecida, de modo que fique evidente que houve infiltração de água.

Resposta Esperada a) (2 pontos) 1- A gasolina comercial apresenta-se como uma fase única por causa das interações intermoleculares que ocorrem entre as moléculas apolares dos hidrocarbonetos que a constituem e a parte apolar da molécula de etanol. 2- O etanol combustível também se apresenta como uma fase única em razão das fortes interações intermoleculares do tipo ligação de hidrogênio que existem entre seu grupo OH e as moléculas de água. b) (2 pontos)

Observação: a fase hidrocarbonetos também pode conter representações do etanol.

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Comentários Embora a questão 2 envolva um aspecto importante do ponto de vista da sustentabilidade do planeta e da cidadania, o assunto não foi explorado nessa perspectiva. A questão explorou tão somente aspectos fundamentais do conhecimento químico. O item a indaga sobre o papel das interações intermoleculares no processo da miscibilidade entre líquidos. Vale a pena ressaltar que o texto deixa claro que etanol e água são completamente miscíveis entre si, assim como o etanol e os outros componentes da gasolina (hidrocarbonetos). A chave para responder às duas partes do item a está em se considerar o etanol como uma substância formada por moléculas que apresentam uma parte apolar e outra parte em que há um grupamento polar (OH). Do ponto de vista das interações intermoleculares, a gasolina se apresenta como uma fase única, pois as substâncias que a compõem são constituídas de moléculas apolares que interagem com a parte apolar da molécula de etanol; e o etanol combustível também é um sistema homogêneo, pois a parte polar da molécula do etanol interage fortemente com as moléculas de água, por ligações de hidrogênio. A maior dificuldade dos candidatos foi considerar a questão da polaridade da molécula de etanol como um todo. Ao adotar essa estratégia, muitos que erraram o item, na primeira parte da resposta, consideraram o etanol uma molécula apolar, razão pela qual interage bem com os hidrocarbonetos da gasolina. No entanto, na segunda parte do item, consideraram o etanol uma molécula polar que interage com a água, uma molécula também polar. Isoladamente, considerar o etanol como polar não implica um erro, no entanto, considerá-lo em um momento como apolar e em outro como polar constitui uma inconsistência e leva a um erro. De um modo geral, os candidatos que erraram o item, na maioria das vezes cometeram esse tipo de equívoco. O item b pede que se desenhe um esquema que represente uma situação em que ocorre uma infiltração de água em um tanque de gasolina comercial, situação bastante frequente. Nesse caso, ocorre uma separação de fases, havendo uma fase aquosa com etanol que se posiciona na parte inferior do tanque e uma fase superior que contém principalmente os hidrocarbonetos da gasolina comercial. É importante notar que o texto já fornece elementos que devem compor a resposta: um frasco em que se colocam as diversas amostras coletadas do tanque e representações das moléculas de etanol, água e hidrocarbonetos (aspectos importantes no julgamento da pertinência ou não da resposta). Esse item nada mais é que uma versão modificada do teste que hoje se faz em postos de combustível para verificar a quantidade de álcool na gasolina e se esta se encontra adulterada ou não. Em geral os candidatos responderam ao item, mas nem sempre acertaram. As imprecisões no desenho prevaleceram nas respostas erradas. Muitos candidatos tomaram o desenho do frasco como sendo o tanque e mostraram, inclusive, o ponto de infiltração, sem atentarem para a miscibilidade ou não entre as substâncias. Houve casos em que os candidatos representaram as duas fases com uma separação vertical, evidenciando a infiltração e não a miscibilidade. Embora sejam de domínio geral, os valores de densidade não foram fornecidos; dessa forma, representar a fase aquosa na parte superior do frasco e a de hidrocarbonetos na inferior não foi considerado um erro, já que a essência da questão é a miscibilidade das substâncias. Boa parte dos candidatos errou a questão ao desenhar três fases distintas, estando o etanol entre duas delas, ligado à fase hidrocarbonetos pela parte apolar e a hidroxila ligada à água. A média na questão foi de 1,34 em 4,0 pontos possíveis e as pontuações nos itens foram semelhantes.

Questão 3 O glutamato monossódico (hidrogenoglutamato de sódio) utilizado para reforçar o aroma e o sabor de produtos alimentícios (umami) é um sal derivado do ácido glutâmico, um dos vinte aminoácidos essenciais. O nome sistemático desse aminoácido é ácido 2-aminopentanodioico. Ele pode ser descrito simplificadamente como “uma molécula formada por uma cadeia de cinco átomos de carbono com duas extremidades de grupos carboxílicos e um grupo amino ligado ao carbono adjacente a um dos grupos carboxílicos”. a) A partir da descrição acima, escreva a fórmula estrutural do ácido glutâmico.

b) Fazendo reagir o ácido glutâmico descrito acima com uma base, é possível preparar o hidrogenoglutamato

de sódio. Escreva a equação química dessa reação de preparação do hidrogenoglutamato de sódio a partir do ácido glutâmico.

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Comentários A questão 4 trata de alguns aspectos físico-químicos associados ao projeto de foguete de propulsão individual, um dispositivo concebido na década de 1960, utilizado até hoje, mas que não apresentou grande utilidade. O item a exige conhecimentos relativos à leitura de equação termoquímica, no que diz respeito à convenção de sinal da variação de entalpia da reação. Para sua resolução, é necessário saber que o sinal negativo que acompanha a variação de entalpia da reação de decomposição da água oxigenada significa que os produtos possuem um menor valor de entalpia que os reagentes e, dessa forma, a ocorrência da reação leva a uma liberação de entalpia (energia). Basta, portanto, que se conheça a convenção de sinal em termoquímica, já que todas as informações estão disponíveis no texto do item. Os candidatos responderam bem ao item a, observando-se a média mais elevada entre todos os itens da prova de Química. O item b aborda conteúdo de estequiometria envolvendo a liberação de gases. O cálculo relativo ao volume de gás depende diretamente da leitura correta das informações, já que a equação da reação de decomposição da água oxigenada é dada, assim como o volume molar dos gases e os estados físicos das substâncias reagentes e produtos. Na resolução, deve-se observar que os produtos são gasosos e que, portanto, a relação estequiométrica que se estabelece é entre a quantidade de peróxido de hidrogênio e o volume gasoso de água e oxigênio. Também vale a pena ressaltar que a massa de peróxido encerrada no dispositivo é fornecida em quilogramas, enquanto as relações estequiométricas geralmente são resolvidas com as massas em gramas. Essas são as duas maiores dificuldades na resolução do item. Os candidatos tiveram um pouco mais de dificuldade nesse item do que no item a; seu grau de dificuldade foi considerado médio. Os erros mais frequentes foram a não observância das unidades da massa a serem utilizadas no cálculo e não se levar em conta que havia dois gases sendo emitidos no funcionamento do dispositivo. Ambos os erros são conceituais e implicam grandes perdas na avaliação. Essa questão mostrou a maior média na prova de Química, 2,5 em 4,0 pontos possíveis, sendo que o desempenho dos candidatos foi melhor no item a.

Questão 5 Na reciclagem de embalagens de alumínio, usam-se apenas 5% da energia despendida na sua fabricação a partir do minério de bauxita. No entanto, não se deve esquecer a enorme quantidade de energia envolvida nessa fabricação (3,6x106 joules por latinha), além do fato de que a bauxita contém (em média) 55% de óxido de alumínio (alumina) e 45% de resíduos sólidos. a) Considerando que em 2010 o Brasil produziu 32x106 toneladas de alumínio metálico a partir da bauxita,

calcule quantas toneladas de resíduos sólidos foram geradas nesse período por essa atividade.

b) Calcule o número de banhos que poderiam ser tomados com a energia necessária para produzir apenas uma latinha de alumínio, estimando em 10 minutos o tempo de duração do banho, em um chuveiro cuja potência é de 3.000 W. Dado: W = J s-1.

Resposta Esperada a) (2 pontos) Levando-se em conta o óxido de alumínio,

Al2O3 → 2Al + 3/2 O2

(2x27)+(3x16) g (102 g) → 2x27 g (54 g)

Massa de óxido em 2010 → 32x106 toneladas M óxido = 60,4 x 106 toneladas

M óxido (60,4 x 106) toneladas → 55 %

M resíduos → 45 % M resíduos = 49,5 x 106 toneladas b) (2 pontos) Consumo de energia em 1 banho = 3.000 W x (10 x 60) s = 1,8 x106 joules.

1 banho → 1,8 x106 joules

X banhos → 3,6 x106 joules

X= 2 banhos

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Comentários A questão 5 trata de um assunto ambiental importante do ponto de vista global e estratégico do ponto de vista brasileiro. Deve merecer destaque dos professores nas aulas do ensino médio, uma vez que aspectos políticos, econômicos e ambientais estão envolvidos. O texto da questão aponta o caráter multifacetado do assunto, ao mostrar aspectos energéticos e ambientais associados à produção do alumínio. A questão política envolvida pode ser consultada nas redes sociais e na internet, se o Professor desejar uma discussão interdisciplinar. O item a solicita a quantidade total de resíduos gerados diretamente na produção brasileira de alumínio em 2010. O enunciado da questão dá parte da informação necessária à resolução do item e o texto do item, a outra parte. No entanto, deve-se tomar cuidado com essas informações: o item informa quanto se produziu de alumínio, mas essa quantidade de alumínio veio da bauxita, portanto não se pode estabelecer uma relação direta entre a quantidade de alumínio indicada no texto e a quantidade de resíduos sólidos gerados. Primeiramente é preciso determinar quanto de bauxita foi necessário para se produzir a quantidade de 32x106 toneladas de alumínio metálico, para só depois estabelecer uma relação entre essa quantidade e a geração de resíduos. Sem considerar esse aspecto do cálculo na resolução do item, qualquer resposta torna-se errada. Os candidatos tiveram bastante dificuldade nesse item, tanto que foi o que apresentou a menor média da prova de Química. A grande maioria errou ao estabelecer uma relação direta entre a massa de alumínio metálico produzido e a quantidade de resíduos sólidos gerados. Atestou-se alguma dificuldade nos cálculos, que envolvem valores grandes de massa além do fato de essas quantidades serem fornecidas em toneladas. No entanto, a dificuldade maior dos candidatos foi não observar que era impossível estabelecer uma relação direta entre alumínio e resíduos, sem passar pela bauxita. O item b é mais fácil que o item a, uma vez que uma relação direta se estabelece entre as grandezas fornecidas e a grandeza solicitada. Observa-se que, para a resolução do item, o texto indica a relação entre energia e potência, explicitando a relação entre watt e joule. Cuidado maior é exigido na questão do tempo, já que o item fala em banho de 10 minutos e o tempo no Sistema Internacional é dado em segundos. Fora isso, a resolução se limita à correlação entre a energia de um banho e a energia na obtenção de uma latinha de alumínio. Os candidatos foram muito bem nesse item, que teve a média mais elevada na prova de Química. Há uma diferença entre os dois itens em termos da avaliação visada: um deles exige um conhecimento químico que estabelece uma relação entre massas molares (item a) e o outro não (item b). Em ambos os itens, dados numéricos relevantes são fornecidos no enunciado da questão. Por outro lado, o item a exige a distinção entre bauxita e alumina, o que talvez tenha precipitado a resposta dos candidatos, já que a maioria dos que erraram usou o valor de 55%, relativo à alumina, como sendo do alumínio. A nota média na questão foi 1,5 em 4,0 pontos possíveis, sendo que esse valor teve uma fortíssima contribuição da nota do item a.

Questão 6 Um efluente industrial contaminado por Cr6+ recebe um tratamento químico que consiste na sua acidificação e na adição de ferro metálico. O ferro metálico e o ácido reagem entre si, dando origem ao íon Fe2+. Este, por sua vez, reage com o Cr6+, levando à formação dos íons Fe3+ e Cr3+. Depois desse passo do tratamento, o pH do efluente é aumentado por adição de uma base, o que leva à formação dos correspondentes hidróxidos pouco solúveis dos íons metálicos presentes. Os hidróxidos sólidos formados podem, assim, ser removidos da água. a) Em relação ao tratamento químico completo do efluente industrial acima descrito, dê um exemplo de reação

em que não houve transferência de elétrons e um exemplo de reação em que houve transferência de elétrons.

b) O resíduo sólido obtido ao final do processo de tratamento químico pode ser separado da água por

decantação ou por filtração. Desenhe dois esquemas para representar essas técnicas, incluindo possíveis legendas.

Resposta Esperada a) (2 pontos) Sem transferência de elétrons: reação de formação do hidróxido de Fe3+ ou do hidróxido de Cr3+. Com transferência: reação entre o ferro metálico e o ácido, ou a reação entre o íon Cr6+ e o íon Fe2+.

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Questão 7 “Pegada de carbono”, do Inglês carbon footprint, é a massa de gases do efeito estufa emitida por uma determinada atividade. Ela pode ser calculada para uma pessoa, uma fábrica, um país ou qualquer dispositivo, considerando-se qualquer intervalo de tempo. Esse cálculo, no entanto, é bem complexo e requer informações muito detalhadas. Por isso, no lugar da pegada de carbono, utiliza-se o fator de emissão de CO2 , que é definido como a massa emitida de CO2 por atividade. Uma pessoa, por exemplo, tem um fator de emissão de cerca de 800 gramas de CO2 por dia, catabolizando açúcar (CH2O)n e gordura (CH2)n. a) Tomando por base os dois “combustíveis humanos” citados (açúcar e gordura), qual deles teria maior fator

de emissão de CO2 , considerando-se uma mesma massa consumida? Justifique. b) Uma pessoa utiliza diariamente, em média, 150 gramas de gás butano (C4H10) cozinhando alimentos. O fator

de emissão de CO2 relativo a esse cozimento é maior, menor ou igual ao da catabolização diária do ser humano indicada no texto? Justifique.

Resposta Esperada a) (2 pontos) CH2O + O2 → CO2 + H2O 2 CH2 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O

30 g → 44 g 28 g → 88 g 30 g → X X = ~ 94 gramas

Portanto, para uma mesma massa de combustíveis (30 g), a gordura tem maior fator de emissão de CO2 (94 g contra 44 g emitidos pelo açúcar). b) (2 pontos) 2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O

116 g → 352 g

150 g → X

X = 455 g

Portanto, o cozimento tem menor fator de emissão de CO2 (455 g) que o catabolismo humano (800 g).

CIÊNC

Provas Com

Exemplo

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menor valor de massa e essa evidência de “menor” massa pode confundir um pouco no momento de decidir qual “combustível” tem “maior” fator de emissão. Repare que as palavras são antagônicas. De um modo geral os candidatos tiveram muita dificuldade nesse item, embora não fosse necessário nem mesmo fazer os balanceamentos das equações de combustão, bastando verificar que cada mol de “combustível” queimado libera 1 mol de gás carbônico. Os erros mais comuns se deveram à dificuldade de os candidatos entenderem que não precisavam de uma fórmula molecular do açúcar ou da gordura, mas apenas de seus fragmentos representativos – como se estivessem exercitando cálculo estequiométrico com as fórmulas mínimas. O item b pede uma comparação entre o fator de emissão humana diário e aquele devido ao preparo de alimentos, para um consumo diário de 150 gramas de gás butano (botijão). Nesse caso, é preciso determinar apenas a emissão de gás carbônico devida ao preparo de alimentos, uma vez que o fator de emissão humana já é fornecido (800 g por dia). Trata-se de escrever a equação química da combustão, mas não é necessário um balanceamento completo da equação, bastando verificar somente a estequiometria entre os gases butano e carbônico. Os candidatos saíram-se melhor nesse item do que no item a, mas, mesmo assim, a média no item não foi elevada. A maior fonte de erros foi a não observação da estequiometria butano/CO2 e também foram comuns erros no cálculo da massa molar do butano. Deve-se observar que o fornecimento da fórmula molecular do butano facilita a resposta ao item. Se ao invés da fórmula molecular fosse apenas dado o nome da substância, o item se tornaria bem mais difícil. Em sala de aula, essa questão não pode ser olhada apenas sob a ótica da estequiometria, mas sim dos impactos ambientais que a atividade humana provoca, mesmo o simples ato de viver. Esse tipo de informação vem sendo utilizado inclusive por bandas de rock famosas, que têm utilizado o fator de emissão de CO2 para “comprar” créditos de carbono relativos a cada show, por exemplo. A propósito, procure fazer uma busca na internet com a ferramenta “carbon credits and rock band”. A média de 1,1 em 4,0 pontos possíveis mostra que os candidatos tiveram bastante dificuldade nessa questão, que apresentou a segunda pior nota da prova de Química.

Questão 8 A maturação e o amaciamento da carne bovina podem ser conseguidos pela adição de uma solução de cloreto de cálcio di-hidratado na concentração de 0,18 mol por litro. Obtém-se um melhor resultado injetando-se 50 mililitros dessa solução em 1 quilograma de carne. Concentrações mais elevadas de cloreto de cálcio interferem no sabor e na textura da carne, comprometendo sua qualidade.

a) Considerando o enunciado acima, que massa de cloreto de cálcio di-hidratado seria necessária para se obter

o melhor resultado da maturação de 1 kg de carne bovina? b) Sabendo-se que o íon cálcio é quem ativa o sistema enzimático responsável pelo amaciamento da carne,

caso o cloreto de cálcio di-hidratado fosse substituído por cloreto de cálcio anidro, na mesma concentração (mol/L), o resultado obtido no processo seria o mesmo? Responda sim ou não e justifique sua resposta levando em conta apenas o aspecto estequiométrico dessa substituição.

Resposta Esperada a) (2 pontos) O sal utilizado é o CaCl2.2H2O, cuja massa molar é (40+ 2x35,5 + 2.18) = 147 g mol-1.

Como a concentração C = n / V, então n = C x V= 0,18 mol L-1 x 0,05 L, então n= 0,009 mol. Portanto, será necessária uma massa de CaCl2.2H2O= 0,009 mol x 147 g mol-1 : m = 1,323 gramas. b) (2 pontos) O sal hidratado tem a fórmula CaCl2.2H2O e o sal anidro CaCl2. Como o texto informa que as concentrações de ambas as soluções em mol L-1 são iguais, e como as substâncias guardam a mesma proporção estequiométrica de 1 mol substância : 1 mol de íon Ca2+, então ambas as soluções contêm a mesma concentração de Ca2+ e portanto o resultado da maturação seria o mesmo.

CIÊNC

Provas Com

Exemplo

Exemplo

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não a uma soma. Dessa forma, uma massa molar que deveria ser de 147 g mol-1 se transforma em 3.996 g mol-1. Alguns candidatos começaram a responder ao item a, fizeram o cálculo inicial da quantidade em mol de cloreto de cálcio presente em 50 mL e pararam por aí, evidenciando que não entenderam completamente o que se pedia no item ou não sabiam dar continuidade ao cálculo. O item b solicitava a quantidade em mol de cálcio presente no cloreto de cálcio di-hidratado e no anidro, considerando-se a mesma quantidade em mol para os dois sais. A chave para a resposta passa necessariamente por escrever a fórmula das duas substâncias e verificar que ambas guardam a mesma relação estequiométrica com o íon cálcio: 1 mol de cloreto de cálcio di-hidratado (CaCl2.2H2O) contém 1 mol de íons Ca2+; a mesma relação vale para o cloreto de cálcio anidro – 1 mol de cloreto de cálcio anidro (CaCl2) contém 1 mol de íons Ca2+. Muitos candidatos erraram porque tentaram responder sem tomar como base as fórmulas das substâncias. Simplesmente responderam que não, por se tratar de substâncias diferentes, ignorando a orientação da questão de que a resposta deveria levar em conta somente o aspecto estequiométrico. De alguma forma, esse tipo de resposta evidencia que muitos candidatos não têm tempo suficiente para uma leitura mais apropriada da questão ou então que não desenvolveram o hábito da leitura atenta no ensino médio. A nota média nessa questão foi 0,9 em 4,0 pontos possíveis, a média mais baixa da prova de Química, mas o índice de respostas em branco também foi muito alto, ou seja, muitos candidatos nem sequer tentaram responder à questão.

Questão 9 Em 2012 foi comemorado o centenário da descoberta dos raios cósmicos, que são partículas provenientes do espaço. a) Os neutrinos são partículas que atingem a Terra, provenientes em sua maioria do Sol. Sabendo-se que a

distância do Sol à Terra é igual a 111,5 10 m , e considerando a velocidade dos neutrinos igual a 83,0 10 m/s , calcule o tempo de viagem de um neutrino solar até a Terra.

b) As partículas ionizam o ar e um instrumento usado para medir esta ionização é o eletroscópio. Ele consiste

em duas hastes metálicas que se repelem quando carregadas. De forma simplificada, as hastes podem ser tratadas como dois pêndulos simples de mesma massa m e mesma carga q localizadas nas suas

extremidades. O módulo da força elétrica entre as cargas é dado por 2

2e

qF k

d , sendo 9 2 29 10 N m /Ck .

Para a situação ilustrada na figura abaixo, qual é a carga q , se 0,004 gm ?

Resposta Esperada a) (2 pontos)

11Terra-Sol

Terra-Sol 8neutrino

1 5 10 m500 s

v 3 0 10 m/s

d ,

t,



b) (2 pontos) Para a situação da figura:

2

2

sen 45

cos 45

e

e

F T

P T

F P

qk mg

d

6 2

2 99 2 2

4 10 kg 10 m/s 3 10 m = 2 10 C

9 10 N m /C

mgq d

k

Exemplo Acima da Média

O candidato resolve corretamente o item a. No item b, equaciona corretamente o equilíbrio de forças, mas usa a massa em gramas, o que leva a uma resposta final errada.



Exemplo Abaixo da Média

No item a, o candidato usa uma relação errada para a velocidade média. No item b, o equilíbrio de forças não é analisado. O candidato limita-se a usar a expressão fornecida para a força eletrostática e substitui o valor da massa no lugar da carga elétrica.

Comentários A questão 9 aborda, no item a, o conceito de velocidade no movimento retilíneo e uniforme. No item b, o candidato deve usar a condição de equilíbrio estático de uma partícula, fazendo para isto a devida decomposição de forças no plano.

Questão 10 Alguns tênis esportivos modernos possuem um sensor na sola que permite o monitoramento do desempenho do usuário durante as corridas. O monitoramento pode ser feito através de relógios ou telefones celulares que recebem as informações do sensor durante os exercícios. Considere um atleta de massa 70 kgm que usa um tênis com sensor durante uma série de três corridas. a) O gráfico 1) abaixo mostra a distância percorrida pelo atleta e a duração em horas das três corridas realizadas

em velocidades constantes distintas. Considere que, para essa série de corridas, o consumo de energia do corredor pode ser aproximado por MET E C m t , onde m é a massa do corredor, t é a duração da corrida e

METC é uma constante que depende da velocidade do corredor e é expressa em unidade de

kJ

kg h. Usando

o gráfico 2) abaixo, que expressa METC em função da velocidade do corredor, calcule a quantidade de energia que o atleta gastou na terceira corrida.

b) O sensor detecta o contato da sola do tênis com o solo pela variação da pressão. Estime a área de contato

entre o tênis e o solo e calcule a pressão aplicada no solo quando o atleta está em repouso e apoiado sobre um único pé.




7 5 kmv 15 km/h

0 5 h

d ,

t ,

met v 15 km/h 60 kJ/kg h C

met 60 kJ/kg h 70 kg 0 5 h = 2100 kJE C m t ,

b) (2 pontos)

2 2 2pé 200 cm 2 10 m A

2

42 2

70 kg 10 m/s3 5 10 Pa

2 10 m

mgP ,

A




O candidato acerta o item a. No item b, estima corretamente a área de contato, mas erra na conta e na unidade de pressão.




No item a, o candidato encontra a velocidade do atleta, mas lê erroneamente o valor de metC no gráfico. Além

disso, expressa o consumo de energia em J em vez de kJ, que seria a unidade apropriada para os dados utilizados. Embora o candidato apresente, no item b, a relação entre força, pressão e área, não estima a área de contato entre o tênis e o solo.

Comentários A questão 10 envolve dupla leitura de gráficos, além do uso de um dos dados lidos em uma expressão fornecida para o consumo de energia do atleta. No item b, o candidato deve estimar a área de contato do tênis com o solo. Para isso, deve fazer uso das dimensões típicas de um calçado. Finalmente, deve demonstrar conhecer a relação entre força, pressão e área para chegar à resposta final.

Questão 11 As nuvens são formadas por gotículas de água que são facilmente arrastadas pelo vento. Em determinadas situações, várias gotículas se juntam para formar uma gota maior, que cai, produzindo a chuva. De forma simplificada, a queda da gota ocorre quando a força gravitacional que age sobre ela fica maior que a força do vento ascendente. A densidade da água é 3 3

água 1,0 10 kg/m .

a) O módulo da força, que é vertical e para cima, que certo vento aplica sobre uma gota esférica de raio r

pode ser aproximado por vento F b r , com 31,6 10 N/mb . Calcule o raio mínimo da gota para que ela comece a cair.

b) O volume de chuva e a velocidade com que as gotas atingem o solo são fatores importantes na erosão. O

volume é usualmente expresso pelo índice pluviométrico, que corresponde à altura do nível da água da chuva acumulada em um recipiente aberto e disposto horizontalmente. Calcule o impulso transferido pelas gotas da chuva para cada metro quadrado de solo horizontal, se a velocidade média das gotas ao chegar ao solo é de 2,5 m/s e o índice pluviométrico é igual a 20 mm . Considere a colisão como perfeitamente inelástica.


3vento gota água

4

3F P b r r g

3

4

3 3 2água

3 1 6 10 N/m3 2 10 m

4 4 3 1 0 10 kg/m 10 m/s

,br

g ,

b) (2 pontos)

gotas gotas gotav v I p m m

2 3 3 3gotas 1 m 20 10 m 1 0 10 kg/m 20 kg m ,

20 kg 2 5 m/s 50 kg m/s I ,




No item a, o candidato iguala o peso à força do vento, que dá a condição de limiar de queda. Entretanto, usa uma expressão errada para o volume da gota, comprometendo assim o resultado final. Resolve o item b de forma alternativa, considerando constante a força entre a gota e o solo. Dessa forma aparece o tempo de interação entre gota e solo na frenagem. Como o impulso é dado pelo produto da força pelo tempo, esta última grandeza, que é desconhecida, é cancelada.




No item a, o candidato não leva em conta o volume da gota para calcular seu peso, chegando a um resultado sem sentido. No item b, usa o índice pluviométrico como um deslocamento, encontrando a partir daí grandezas com as dimensões adequadas, mas sem significado para o problema proposto.

Comentários A questão aborda, no item a, a condição de limiar de queda que é dada pela igualdade entre a força gravitacional e a força do vento, cuja expressão é fornecida de forma simplificada no enunciado. No item b, o candidato deve usar a relação entre impulso e variação da quantidade de movimento. Além disso, o volume de chuva por unidade de área é fornecido através do índice pluviométrico, cujo significado é devidamente explicado no enunciado.

Questão 12 Em agosto de 2012, a NASA anunciou o pouso da sonda Curiosity na superfície de Marte. A sonda, de massa

1000 kgm , entrou na atmosfera marciana a uma velocidade 0 6000 m/sv . a) A sonda atingiu o repouso, na superfície de Marte, 7 minutos após a sua entrada na atmosfera. Calcule o

módulo da força resultante média de desacerelação da sonda durante sua descida. b) Considere que, após a entrada na atmosfera a uma altitude 0 125 kmh , a força de atrito reduziu a

velocidade da sonda para 4000 m/sv quando a altitude atingiu 100 kmh . A partir da variação da energia mecânica, calcule o trabalho realizado pela força de atrito neste trecho. Considere a aceleração da gravidade de Marte, neste trecho, constante e igual a 24 m/sMarteg .


4v 6000 m/s1000 kg 1 4 10 N

7 60 s

F ma m ,

t

b) (2 pontos)

220

atrito 0

3 2 3 23 3 3 3

8 8 8 8 8 10

vv

2 2

10 4000 10 600010 4 100 10 10 4 125 10

2 2

4 10 80 10 5 10 180 10 101 10 J = 1 01 10 J

mec mecf i Marte Marte

mmW E E mg h mg h

,




O candidato resolve corretamente a questão, seguindo os passos apresentados na resposta esperada. Louve-se o cuidado do candidato com a notação, explicando o sentido da aceleração no item a e o sinal do trabalho da força de atrito.


No item a, o candidato calcula corretamente a aceleração média, mas se equivoca ao calcular a força resultante. No item b, o candidato calcula o trabalho da força resultante em vez do trabalho realizado pela força de atrito. Em outras palavras, não inclui o trabalho do peso no cálculo.

Comentários A questão 12 explora o conceito de força resultante e de variação da energia mecânica produzida por uma força dissipativa, tendo como contexto a chegada da sonda Curiosity a Marte.



Questão 13 A boa ventilação em ambientes fechados é um fator importante para o conforto térmico em regiões de clima quente. Uma chaminé solar pode ser usada para aumentar a ventilação de um edifício. Ela faz uso da energia solar para aquecer o ar de sua parte superior, tornando-o menos denso e fazendo com que ele suba, aspirando assim o ar dos ambientes e substituindo-o por ar vindo do exterior. a) A intensidade da radiação solar absorvida por uma placa usada para aquecer o ar é igual a 2400 W/m . A

energia absorvida durante 1,0 min por uma placa de 22 m é usada para aquecer 6,0 kg de ar. O calor

específico do ar é o

J1000

kg Cc . Qual é a variação de temperatura do ar nesse período?

b) A densidade do ar a 290 K é 31,2 kg/m . Adotando-se um número fixo de moles de ar mantido a pressão

constante, calcule a sua densidade para a temperatura de 300 K. Considere o ar como um gás ideal.


Q I A t m c

2 2

03 0

400W/m 2m 60s= = 8 C

6 0kg 10 J/kg C

I A t

m c ,

b) (2 pontos)

1 1 2 2constante P T T

32 21

1

1 2 2901 16 kg/m

300

T ,,

T




No exemplo acima da média, o candidato aplica corretamente os conceitos de calorimetria e considera as relações entre intensidade, potência e energia da radiação solar absorvida. No entanto, ele não leva em conta o dado do enunciado, que informa que a placa tem 2 m2, o que o leva a um resultado incorreto para a resposta final no item a.


No exemplo abaixo da média, o candidato não leva em conta o tempo de um 1 minuto para o cálculo da quantidade de calor absorvida pela placa, o que resulta em uma variação de temperatura incorreta como resposta ao item a. No item b, o candidato usa uma regra direta para calcular a densidade de ar a 300 K, considerando de forma equivocada que a densidade do ar, a pressão constante, aumenta com o aumento da temperatura.

Comentários Esta questão utiliza a problemática da climatização de edifícios para explorar o conhecimento do candidato a respeito dos conceitos de energia, potência, troca de calor, e sobre as leis dos gases ideais. O item a pede que o candidato calcule a energia da radiação solar absorvida pela placa e, a partir dela, a variação da temperatura da massa de ar. No segundo item, pergunta-se a variação da densidade, a pressão constante, de um número fixo de moles de ar submetido a uma variação de temperatura.

Questão 14 O prêmio Nobel de Física de 2011 foi concedido a três astrônomos que verificaram a expansão acelerada do universo a partir da observação de supernovas distantes. A velocidade da luz é 83 10 m/sc . a) Observações anteriores sobre a expansão do universo mostraram uma relação direta entre a velocidade v de

afastamento de uma galáxia e a distância r em que ela se encontra da Terra, dada por v H r , em que -18 -12,3 10 sH é a constante de Hubble. Em muitos casos, a velocidade v da galáxia pode ser obtida

pela expressão 0

cv

, em que 0 é o comprimento de onda da luz emitida e é o deslocamento



Doppler da luz. Considerando ambas as expressões acima, calcule a que distância da Terra se encontra uma galáxia, se 00,092 .

b) Uma supernova, ao explodir, libera para o espaço massa em forma de energia, de acordo com a expressão

2E mc . Numa explosão de supernova foram liberados 483,24 10 J , de forma que sua massa foi reduzida

para 30final 4,0 10 kgm . Qual era a massa da estrela antes da explosão?


8250

-180 0

3 10 m/s 0 092 v = 1 2 10 m

2,3 10 /s

,c

r ,H H

b) (2 pontos)

48

30 31liberadaf 22 8

3 24 10 J4 0 10 kg 4 10 kg

3 10 m/si

E ,m m ,

c


No exemplo acima da média, na solução do item b, o candidato aplica corretamente a relação entre massa e energia para calcular a massa equivalente à energia liberada. No entanto, ele subtrai ao invés de somar a massa final da massa equivalente para encontrar a massa inicial da estrela.




Neste exemplo abaixo da média, na solução do item a, o candidato iguala corretamente as expressões para a velocidade de afastamento da galáxia a partir da Lei de Hubble e do deslocamento Doppler. No entanto, na resposta final, ele se esquece da unidade para à distância da galáxia. No item b, o candidato utiliza a expressão fornecida para calcular a massa associada à energia liberada e conclui erroneamente que esta é a massa inicial da estrela.

Comentários A Questão 14 versa sobre assuntos de Física Moderna: a Lei de Hubble, o deslocamento Doppler da luz e a relação massa-energia de Einstein. A questão faz referência ao prêmio Nobel de Física de 2011, concedido aos três astrônomos que verificaram a expansão acelerada do universo a partir da observação de supernovas distantes. Apesar de tais assuntos não fazerem parte do programa do ensino médio, as expressões necessárias para a solução da questão foram fornecidas no enunciado. No item a, o candidato deve igualar as expressões para a velocidade de afastamento a partir da Lei de Hubble e do deslocamento Doppler, para obter a distância da galáxia. Já o item b pede que o candidato utilize a relação massa-energia da Teoria da Relatividade Restrita para encontrar a massa inicial de uma estrela conhecendo a energia liberada na explosão da supernova e a massa final da estrela.

Questão 15 Uma forma alternativa de transmissão de energia elétrica a grandes distâncias (das unidades geradoras até os centros urbanos) consiste na utilização de linhas de transmissão de extensão aproximadamente igual a meio comprimento de onda da corrente alternada transmitida. Este comprimento de onda é muito próximo do comprimento de uma onda eletromagnética que viaja no ar com a mesma frequência da corrente alternada. a) Qual é o comprimento de onda de uma onda eletromagnética que viaja no ar com uma frequência igual a

60 Hz ? A velocidade da luz no ar é 83 10 m/sc . b) Se a tensão na linha é de 500 kV e a potência transmitida é de 400 MW , qual é a corrente na linha?

CIÊNC

Provas Com

Resposta) (2 ponto

3

c

f b) (2 ponto

4

5

PI

U

Exemplo

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Exemplo

Neste exempotências defórmula comconceitos de

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83 10 m/s

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os) 8

5

4 10 W

5 10 V

o Acima

o acima da métrica da linha

o Abaixo

plo abaixo de dez no cálcmpletamentee diferença de

A NATU

ências da Nat

ada

6s5 10

800 A

da Médi

média, o canda, mas se esq

o da Méd

da média, naculo do compe equivocadae potencial e

UREZA

tureza • 2ª Fa

m

a

didato aplica quece de con

dia

a solução do primento de

a para a potresistência e

ase

corretamentenverter corre

item a, o conda da rad

tência elétricelétrica.

e a fórmula detamente as

andidato errdiação eletromca, mostrand

de potência eunidades MW

a completammagnética. Ndo uma conf

elétrica para W e kV na co

mente a manNo item b, elefusão aparen

o cálculo daonta final do

ipulação dase utiliza umante entre os

a o

s a s



Comentários Os assuntos abordados na Questão 15 são ondulatória e potência elétrica, e o contexto considerado é o uso alternativo de linhas de transmissão com meio comprimento de onda da corrente alternada transmitida. Para resolver o item a, o candidato deveria utilizar a equação fundamental da ondulatória para encontrar o comprimento de onda de uma onda eletromagnética. No item b, o candidato deveria conhecer a fórmula para potência elétrica para obter a corrente da linha a partir da potência elétrica e da diferença de potencial elétrico fornecidas no enunciado.

Questão 16 O efeito de imagem tridimensional no cinema e nos televisores 3D é obtido quando se expõe cada olho a uma mesma imagem em duas posições ligeiramente diferentes. Um modo de se conseguir imagens distintas em cada olho é através do uso de óculos com filtros polarizadores. a) Quando a luz é polarizada, as direções dos campos elétricos e magnéticos são bem definidas. A intensidade

da luz polarizada que atravessa um filtro polarizador é dada por 20cosI I , onde 0I é a intensidade da luz

incidente e é o ângulo entre o campo elétrico E

e a direção de polarização do filtro. A intensidade

luminosa, a uma distância d de uma fonte que emite luz polarizada, é dada por 00 24

PI

d

, em que 0P é a

potência da fonte. Sendo 0 24 WP , calcule a intensidade luminosa que atravessa um polarizador que se

encontra a 2 md da fonte e para o qual 60 . b) Uma maneira de polarizar a luz é por reflexão. Quando

uma luz não polarizada incide na interface entre dois meios de índices de refração diferentes com o ângulo de incidência B , conhecido como ângulo de Brewster, a luz refletida é polarizada, como mostra a figura ao lado.

Nessas condições, B 90r , em que r é o ângulo

do raio refratado. Sendo 1 1,0n o índice de refração

do meio 1 e B 60 , calcule o índice de refração do meio 2.


22 20

22

24 W 1cos 0 125 W/m

4 24 2 m

PI ,

d

b) (2 pontos)

1 1 2 2 sen senn n

o

1 12 oo

sen sen 1 sen 60 3/23

sen sen 30 1/2sen 90

B B

r B

n nn

B B

r

meio 1

meio 2

Raio incidente não polarizado

Raio refletido polarizado




No exemplo acima da média, o candidato aplica corretamente as fórmulas e os conceitos pertinentes para a solução da questão. No entanto, ele apresenta a resposta final do item a sem qualquer unidade.


Neste exemplo abaixo da média, na solução do item a, o candidato utiliza corretamente as expressões fornecidas no enunciado para o cálculo da intensidade luminosa que atravessa o filtro polarizador. No entanto, ele não realiza a conta final e apresenta o resultado na forma fracionária e sem substituir o valor fornecido para . No item b, o candidato utiliza uma expressão equivocada para a lei de Snell, apresentando os cosenos dos ângulos de incidência e refração ao invés dos senos destes ângulos.

Comentários A Questão 16 versa sobre óptica, tendo como temática o uso de polarizadores na produção de imagens tridimensionais No item a são fornecidas a expressão para a intensidade luminosa que atravessa um filtro polarizador e a relação entre potência e intensidade luminosa para uma certa fonte. Usando essas expressões, o

CIÊNC

Provas Com

candidato db cobra o usincidência ig

QuestãoCerca de 70profundidaddela vem sentêm sido adfinas. a) Como a

o proble

b) Monte u

Resposta) (2 pontoA proibição sejam pescaestabilidade b) (2 pontoFitoplânctongolfinho, foc

Exemplo

IAS DA

entadas • Ciê

everia calculaso da Lei de gual ao ângul

o 17 0% da superde média de ndo ameaçadotadas, como

a proibição daema da pesca

uma cadeia a

ta Esperas) da pesca de

ados, e a nnumérica da

os) n (primeiro nca ou tubarão

o Acima

A NATU

ências da Nat

ar a intensidaSnell na situalo de Brewste

rfície da Terra3,8 quilôme

da pela pescao a proibição

a pesca em pa predatória,

alimentar típic

ada

e animais emão utilização

a população e

nível trófico) o (quarto nív

da Médi

UREZA

tureza • 2ª Fa

ade luminosa ação em que er, para o qua

a é coberta ptros. Os ecos

a predatória. o da pesca em

eríodo reprodcontribuindo

ca dos ocean

m período repo de redes de mantendo o

→ zooplânctel trófico)

a

ase

que atravessum raio lumal a luz reflet

por água do ssistemas maNa tentativa

m período re

dutivo e como para a suste

os, considera

produtivo evide malhas fo estoque pe

ton (segundo

sa o filme poinoso incide

tida é polariza

mar e abaixoarinhos abrigde controlar produtivo e a

mo a restriçãoentabilidade d

ando a presen

ta que indivífinas impedeesqueiro.

o nível trófic

larizador nasem uma supeada.

o dessa supeam grande bo problema,

a restrição do

a redes de mda pesca? Exp

nça de quatro

íduos que aine a pesca de

o) → peixe

s condições derfície com u

erfície a águabiodiversidad medidas govo uso de rede

malhas finas mplique.

o níveis trófic

nda não se re juvenis, p

(terceiro níve

adas. O itemm ângulo de

a atinge umae, mas partevernamentaises de malhas

minimizariam

cos.

reproduziramropiciando a

el trófico) →

m e

a e s s

m

m a

→

CIÊNC

Provas Com

Exemplo

Exemplo

Exemplo

ComentA questão 1sobre presersendo, portrazoável disassunto aboprodutores ccomo prime

IAS DA

entadas • Ciê

os Abaix

o 1

o 2

tários 7 abordou drvação e o ittanto, considscriminação dordado na qucomo primeiiro nível trófi

A NATU

ências da Nat

xo da Mé

dois temas diftem b trata dderada de difdos candidatuestão, princro nível trófico e o produ

UREZA

tureza • 2ª Fa

dia

ferentes, masde níveis trófficuldade méos. Observoucipalmente nco ou inverte

utor como últ

ase

s ambos de eficos. O Índicédia. O Índicu-se um grauo item a. Noer a sequênctimo.

ecologia. O itce de Facilidace de Discrimu de familiaro item b, um

cia dos níveis

tem a é voltaade da questminação foi ridade dos cam erro comutróficos, apr

ado para o cotão foi de 0,de 0,35, indandidatos emum foi não cresentando o

onhecimento,53 – ela foi,dicando umam relação aoconsiderar oso consumidor

o , a o s r

CIÊNC

Provas Com

QuestãoUm zoólogolupa, o pesqidentificadas a) Com ba

Nomeie

b) Explique

Resposta) (2 pontoOs pés amb(estrelas-do-(pepinos-doresponde à p b) (2 pontoOs equinodregeneraçãoocorrendo, larvais.

Exemplo

IAS DA

entadas • Ciê

o 18 o recebeu umquisador notos como pés a

ase nesses eluma classe d

e como ocorr

ta Esperas)

bulacrais são -mar), Crino-mar) e Ophiparte final da

os) dermos têm o, ou sexuadaportanto, fec

o Acima

A NATU

ências da Nat

m animal mariou, na superfmbulacrais.

ementos da desse filo e d

re a reproduç

ada

estruturas exidea (lírios-diuroidea (serpa questão.

sexo separaamente. Na rcundação ext

da Médi

UREZA

tureza • 2ª Fa

nho encontrafície corporal

anatomia exê um exempl

ção dos anima

xternas típicao-mar), Echi

pentes-do-ma

ado, ou sejareprodução sterna. O des

a

ase

ado em uma l do animal,

xterna, deterlo de um anim

ais pertencen

as do filo Ecinoidea (ourar). A indicaç

, são dioicosexuada, os óenvolvimento

praia. Ao tena presença d

rmine o filo amal que a rep

ntes a esse filo

hinodermataiços-do-mar

ção de uma d

os e podem óvulos e espeo é indireto,

ntar identificáde espinhos e

a que pertenpresente.

o.

. As classes de bolachas-

dessas classes

se reproduzermatozoides podendo ha

á-lo com o aue de estrutur

nce o anima

desse filo sã-da-praia), Hs com exemp

zir assexuads são eliminadaver uma ou

uxílio de umaras tubulares,

l em análise.

o Asteroideaolothuroidea

plo adequado

amente, pordos na água,mais formas

a ,

.

a a o

r , s

CIÊNC

Provas Com

Exemplo

ComentFoi uma queDiscriminaçãEchinodermreprodução,maior índicefrequentes também de

QuestãoNa Região Smaterial lansementes.

a) Explique

no inver

b) Diferentque ma

IAS DA

entadas • Ciê

o Abaixo

tários estão com Ínão foi de 0,3ata. O item a, o que perme de erros darespostas quoutros filos a

o 19 Sudeste do Boso, como m

(Foto à esquerd

e como ocorrrno da Região

temente das neira tal estra

A NATU

ências da Nat

o da Méd

ndice de Faci30, consideraa relacionava

mitiu dois tipoa prova de Bioue demonstraanimais.

Brasil as painmostram as fi

da - Fonte: www

re a dispersãoo Sudeste.

paineiras, exatégia pode e

UREZA

tureza • 2ª Fa

dia

lidade de 0,1ado moderada-se à classificos de respostologia, sugeravam profun

neiras frutificguras abaixo

w.deverdecasa.co

o das sement

xistem plantaestar relacion

ase

19 e, portando. A questãocação dos Ectas, a reprodurindo que o tndo desconh

cam em pleno. Tal fato est

om. Acessado em

tes das paine

as que investenada à dispers

to, com grauo apresentouchinodermataução assexuatema é poucoecimento nã

no inverno, litá relacionado

m 19/12/2012. F

eiras e qual a

em na produsão das seme

u de dificuldau duas pergua e o item b, ada e a sexuao enfatizado o apenas do

berando suao com o mec

Foto à direita – A

a importância

ção de frutoentes dessas p

ade elevado.untas relacion

aos seus meada. Foi a quno Ensino M

os Echinoder

as sementes canismo de d

Acervo pessoal.)

a de a frutific

os carnosos eplantas? Expl

O Índice denadas ao filoecanismos deuestão com oMédio. Foramrmata, como

envoltas pordispersão das

cação ocorrer

e vistosos. Deique.

e o e o

m o

r s

r

e

CIÊNC

Provas Com

Resposta) (2 pontoA dispersão época mais distâncias. b) (2 pontoFrutos carnofrutos, os ansementes na

Exemplo

IAS DA

entadas • Ciê

ta Esperas) das sementseca e com v

os) osos e vistosnimais promoas fezes.

o Acima

A NATU

ências da Nat

ada

es da paineiventos, o que

sos atraem aovem a dispe

da Médi

UREZA

tureza • 2ª Fa

ra é feita pee possibilita q

animais, que ersão de sua

a

ase

elo vento e oque a paina

veem nelesas sementes p

ocorre no invcom a semen

uma fonte pelo ambient

erno da Regnte seja carre

de alimentote, principalm

gião Sudeste egada atravé

o. Alimentanmente pela e

por ser umas de grandes

do-se dessesliminação de

a s

s e

CIÊNC

Provas Com

Exemplo

ComentFoi uma quconsideradodas sementedeveria relapaineira. Nodurante o inpolinização muitos cand

QuestãoOs tubarõesabaixo. Tal s

a) Dado q

ancestrab) Diferenc

IAS DA

entadas • Ciê

o Abaixo

tários estão de difi

o moderado .es. Nesta quecionar o inve

o item a, a nverno e a discom o de di

didatos confu

o 20 s e os golfinhsemelhança,

(Font

que a semealidade comucie os tubarõe

A NATU

ências da Nat

o da Méd

iculdade méd. Abordou-seestão o enuncerno seco e maioria dos spersão do frspersão das ndem o proc

hos são semno entanto, n

te: www.cienciah

lhança aponum, a que elaes dos golfin

UREZA

tureza • 2ª Fa

dia

dia, com Índe um assuntociado apresenpouco chuvcandidatos nruto lanoso dsementes, ta

cesso de defe

elhantes quanão reflete pr

hoje.uol.com.br.

ntada entre se deve? Exp

hos quanto a

ase

ice de Facilido que exigia cntava uma invoso da Regiãnão consegudas paineiras.anto no item ecação com o

anto ao formroximidade fi

. Acessado em 5

os tubarõeplique o procao sistema res

dade de 0,58conhecimentterface com ão Sudeste ciu associar a. Outro erro fa como no

o de excreção

mato corpóreoilogenética.

5/12/2012. Fotos

s e os golfcesso que origspiratório e q

8, e Índice deos sobre os ma geografia, com o matera necessidadefrequente foib. Ainda no .

o, como pod

s de Terry Goss e

finhos não ginou tal semquanto à estru

e Discriminaçmecanismos uma vez querial lanoso de de ausênci confundir oitem b, obse

de ser notado

e Jeff Kraus.)

pode ser exmelhança. utura do cora

ção de 0,35,de dispersão

e o candidatodos frutos daia de chuvas

o processo deervou-se que

o nas figuras

xplicada por

ação.

, o o a s e e

s

r

CIÊNC

Provas Com

Resposta) (2 pontoA semelhançaquático selque favorece b) (2 pontoOs golfinhosgolfinhos te

Exemplo

Exemplo

IAS DA

entadas • Ciê

ta Esperas) ça entre tubaecionou, de em sua locom

os) s apresentamm quatro câm

o Acima

o Abaixo

A NATU

ências da Nat

ada

arões e golfinmaneira inde

moção no am

m respiração maras e o dos

da Médi

o da Méd

UREZA

tureza • 2ª Fa

nhos se deve ependente no

mbiente aquát

pulmonar, ens tubarões, a

a

dia

ase

ao processo os grupos antico.

nquanto nos penas duas.

denominadonimais em qu

tubarões a r

convergênciestão, forma

respiração é

ia adaptativaas corpóreas s

branquial. O

. O ambientesemelhantes,

coração dos

e ,

s

CIÊNC

Provas Com

ComentA questão 2Facilidade fofoi de 0,50,questão comcorpóreas pa

QuestãoOs fungos stêm os núcmicélio. a) Mencion

diferenc

b) Em animdoençasbruxa dpelos fu

Resposta) (2 pontoOs fungos têcélulas vegecelular, que b) (2 pontoAlguns fundependenteimportantes

Exemplo

IAS DA

entadas • Ciê

tários 20 explorou oi de 0,35 e, , indicando um a teoria Laara se adapta

o 21 são organismcleos disperso

ne uma caracie a célula de

mais, alguns fs que prejudio cacau. Ent

ungos.

ta Esperas) êm parede ceetais. Outra dé composta

os) gos podem s do proces

s decomposito

o Acima

A NATU

ências da Nat

temas de eportanto, se

uma boa discamarckista, aarem ao meio

mos eucarióticos em hifas,

acterística que um fungo d

fungos podemicam a lavoutretanto, os f

ada

elular, ausentdiferença entpor quitina n

ser usados sso de fermores de maté

da Médi

UREZA

tureza • 2ª Fa

volução (itemu grau de cocriminação dassumindo quo marinho.

cos heterotróque podem

ue diferenciede uma célula

m provocar inra, como a fefungos tamb

te nas célulastre as células

nos fungos e c

como alimeentação ou ria orgânica.

a

ase

m a) e de momplexidade fos candidatoue golfinhos

óficos unicelum ser contínu

a célula dea vegetal.

ntoxicação e errugem do ém podem s

s animais, e ns de fungos celulose nos

ento, outrosainda da o

morfologia infoi razoável. os. No item a

e tubarões

ulares ou muuas ou septad

e um fungo

doenças comcafeeiro, a nser benéficos

não apresente as vegetavegetais.

s participam obtenção de

terna/fisiologO Índice de Da, um erro frteriam desen

ulticelulares. das, e que,

de uma cél

mo micoses; eecrose do am. Cite dois b

am cloroplasis se refere à

da produçãfármacos. O

gia (item b). Discriminaçãorequente foi nvolvido as c

Os fungos mem conjunto

ula animal,

em plantas, pmendoim e abenefícios pro

sto, que está à constituiçã

ão de itens Os fungos s

O Índice deo da questãoresponder à

características

multicelulareso, formam o

e outra que

odem causara vassoura deoporcionados

presente naso da parede

alimentíciossão também

e o à s

s o

e

r e s

s e

s m

CIÊNC

Provas Com

Exemplo

ComentO objetivo dcélulas dos humanos. ODiscriminaçãa, um dos eorganelas mitem, observrecorrentes vacina.

QuestãoA história dabril de 190humana. O descoberta ciência e da dos estudos A doença dacordo comassociados aregiões Sul e a) Indique

Explique b) Explique

essa via

Resposta) (2 pontoA forma cláprotozoário das formas p

IAS DA

entadas • Ciê

o Abaixo

tários da questão fofungos, de

O Índice de Fão foi de 0,5erros recorre

mais primitivasvou-se que mforam confu

o 22 a doença de

09, Carlos Chagente causade Chagas, csaúde brasilesobre as doe

de Chagas aim a Secretariaao consumo e Sudeste do

o agente ce a forma de

e como o conde transmiss

ta Esperas)

ássica de tranTrypanosom

parasitárias n

A NATU

ências da Nat

o da Méd

oi verificar, nanimais e deFacilidade da0, indicando ntes foi conss, ou ainda q

muitos candidndir ferment

Chagas se ihagas (1878-al da doençaconsiderada eiras, trazendenças parasitánda preocupa de Saúde de açaí. No Brasil, a tran

ausal da doetransmissão

nsumo de açasão ao consum

ada

nsmissão da dma. cruzi defena pele.

UREZA

tureza • 2ª Fa

dia

o item a, os e vegetais, ea questão fo

que a questsiderar que a

que são despratos conside

tação láctica

nicia com um-1934) comue seu vetor única na his

do uma contrárias transmit

pa, principalmdo Pará, só total, 365 c

nsmissão dess

ença de Chadessa doença

aí ou de garamir esses alim

doença para ca ao picar o

ase

conhecimene, no item bi de 0,53, intão permitiu as células dorovidas da m

eram fungos ocom alcoólic

ma tripla desnicou ao mutambém hav

stória da medribuição inovatidas por inse

mente os moem agosto

casos foram sa doença já f

agas e seu va para human

pa pode tranmentos?

humanos oco homem e e

tos básicos sb, os benefícndicando grauma ótima ds fungos sãoaioria das orgorganismos pca e consider

coberta, ocoundo científicviam sido pordicina, constiadora ao cametos. radores de Adeste ano focontabilizadofoi relacionad

vetor descritonos descrita p

nsmitir essa p

corre por via este, ao coça

sobre as diferios proporciou de dificuld

discriminação o mais primitganelas citopprocariontes. ar o fungo u

rrida no inteco a descobe

ele identificatui um marc

mpo emergen

Abaetetuba, oram registraos de janeiroda ao consum

os pelo pesqpor Chagas.

arasitose. Co

vetorial. O br a região pic

renças existeonados pelosdade médio.

o dos candidativas, ou queplasmáticas. N

No item b, oum antibiótic

erior de Minaerta de uma ados, ao finaco decisivo nnte da medic

no nordeste ados 18 casoo a agosto dmo de garapa

quisador em

omo seria pos

barbeiro infecada, promo

ntes entre ass fungos aosO Índice de

atos. No iteme apresentamNeste mesmoos erros maiso ou mesmo

as Gerais. Emnova doença

al de 1908. Aa história daina tropical e

do Pará. Deos na regiãoe 2012. Nas

a.

1908-1909.

ssível impedir

ctado com oove a entrada

s s e

m m o s o

m a A a e

e o s

.

r

o a

CIÊNC

Provas Com

b) (2 pontoA ingestão dde transmisdesinfetados

Exemplo

Exemplo

ComentO assunto dabordado node dificuldacandidatos. causal da do

IAS DA

entadas • Ciê

os) de açaí ou dessão do pros ou pasteuri

o Acima

o Abaixo

tários da questão, eo Ensino Médde baixa/méNo item a,

oença e o Try

A NATU

ências da Nat

e garapa contotozoário, oszados.

da Médi

o da Méd

envolvendo pdio. O Índice

édia. O Índiceforam frequ

ypanosoma cr

UREZA

tureza • 2ª Fa

taminados cos alimentos

a

dia

parasitologia de Facilidade de Discrimentes as respruzi como vet

ase

om as fezes ddevem ser

(item a) e coe da questão

minação foi dpostas que itor.

do inseto tranmuito bem

onceito de sao foi de 0,60 de 0,40, indindicavam err

nsmite a doenlavados e,

aúde e profil– trata-se, p

cando uma roneamente

nça. Para impse possível

laxia (item bportanto, de udiscriminaçãoo barbeiro c

pedir essa via, escovados,

), é bastanteuma questãoo média doscomo agente

a ,

e o s e

CIÊNC

Provas Com

QuestãoPara determmonogênicaalto valor copara fins cosimples anáherança. Noplantas de pforam obtidapresentada a) Qual é o

das folh

b) Qual é aF2? Just

Resposta) (2 pontoO padrão derecessivo, po b) (2 pontoA proporçãoprobabilidadplanta de F2poderia, altindicando os

Exemplo

IAS DA

entadas • Ciê

o 23 minada espéas de grande omercial. Par

omerciais, é imlise das freqo caso em qpétalas vermas 900 planta

as no quadro

o padrão de has? Justifique

a proporção tifique.

ta Esperas) e herança daois os indivídu

os) o de BbRr emde de uma pl2 ser BbRr é ternativaments genótipos d

o Acima

Cruzamen

P1 x P2

F1 x F1

A NATU

ências da Nat

cie de plantinteresse eco

ra evitar o sumportante quências feno

questão, do elhas e folhaas. Cruzandoa seguir.

herança da ce.

do genótipo

ada

a cor vermelhuos duplo-he

m F2 é de ¼ (oanta de F2 se calculada pete, apresentaduplo-heteroz

da Médi

nto

2 900

1 900ver100

UREZA

tureza • 2ª Fa

ta, a cor donômico, já qurgimento deue os padrõe

otípicas obtidcruzamento

as lisas (P1) eo as plantas d

cor vermelha

duplo-hetero

a da pétala éeterozigotos d

ou 4/16 ou 2er Bb (1/2) e aela multiplicaar o quadrozigotos.

a

0 plantas com

0 plantas cormelhas e folh0 com pétala

ase

as pétalas eque as plantae plantas comes de heranç

das em cruzade duas lin

e outra, por de F1, foi obt

a da pétala?

ozigoto (gen

é autossômicde F1 apresen

25%). Para jua de que ela ação das proo de Punnett

D

m pétalas ver

m pétalas vehas rugosas;

as brancas e f

e a textura as com pétalam fenótipos ça dos fenótipmentos conthagens puraplantas de p

tida a geração

E qual é o pa

ótipo hetero

co dominantentam pétalas

ustificar a afirseja Rr (1/2),

obabilidades at, mostrando

Descendente

melhas e folh

ermelhas e fo300 com pét

folhas rugosa

das folhas as vermelhas indesejados pos de interetrolados podes (homozigo

pétalas branco F2, cujas fre

adrão de her

zigoto para o

e e o de folhavermelhas e

mação, o cane indicar que

anteriores (½o a constitui

es

has lisas (F1)

olhas lisas; 30talas brancas s (F2)

são duas ce folhas rugonas plantaçõ

esse sejam coe revelar tais

otas), uma cocas e folhas rrequências fe

rança do fen

os dois locos

as rugosas é folhas lisas.

ndidato podee a probabilid

½ x ½ = ¼). ição genotíp

00 com péta e folhas lisas

característicasosas atingemões mantidasonhecidos. As padrões deomposta porrugosas (P2),notípicas são

ótipo rugoso

gênicos) em

autossômico

eria calcular adade de umaO candidato

pica de F2 e

alas s; e

s m s A e r , o

o

m

o

a a o e

CIÊNC

Provas Com

Exemplo

ComentEmbora a quconsideradode genes aufenótipo emreconhecer calcular a ffrequência ffenótipo. Acandidatos.

IAS DA

entadas • Ciê

o Abaixo

tários uestão trate

o mediano. Outossômicos

m determinadque a questfrequência dfenotípica e

A questão tev

A NATU

ências da Nat

o da Méd

de conceitosO item a perm

ao analisar ra geração em

tão se referiade um deternão a genotve Índice de

UREZA

tureza • 2ª Fa

dia

s básicos de gmitiu avaliar aresultados dem vez de idena a dois genrminado gentípica, o que

e Discriminaç

ase

genética, seua habilidade

e cruzamentontificar seu p

nes de segregnótipo. Um e sugere falhção de 0,54,

u Índice de Fado candidat

os. Muitos caadrão de hergação indepeerro frequen

ha na compr, tendo perm

acilidade foi do em reconhandidatos aporança. No iteendente e dente foi apreseensão dos

mitido uma

de apenas 0,hecer padrõesontaram a fr

em b, o candemonstrar hasentar comoconceitos deótima discrim

36, um valors de herançarequência doidato deveriaabilidade emo resposta ae genótipo eminação dos

r a o a

m a e s

CIÊNC

Provas Com

QuestãoA endotermresposta a eectotérmicomais lento s37oC). Por oectotérmico a) Compar

demons

b) A energO amidodigestão

Resposta) (2 pontoDiferentes sresposta. Um mamífemais rapidaseria mais vu(Poderia ser Em uma cotemperatura(animal ectolugares ensotambém cotemperatura b) (2 pontoPara respondigestão do

Exemplo

IAS DA

entadas • Ciê

o 24 mia surgiu aoestímulos exts. Alguns est

se não fosse coutro lado, o

de igual tam

re o compostrar as vanta

gia necessáriao é uma impo do amido e

ta Esperas) situações pod

ro (animal enmente, já quulnerável ao também con

ondição de fa corporal cootérmico) ajuolarados ou lonsiderada uas mais amen

os) nder a esse it

amido. As m

o Acima

A NATU

ências da Nat

o longo da eternos garantudos teóricocapaz de maconsumo de

manho e peso

rtamento degens evolutiv

a para um verportante fonte indique qua

ada

dem ser con

ndotérmico) ue seu metabperigo imine

nsiderada umrio intenso, onstante, semusta sua temocais mais qu

uma situaçãonas.)

tem, era essmenores molé

da Médi

UREZA

tureza • 2ª Fa

evolução comte aos endo

os têm estimnter sua tem energia de u

o.

e um mamífvas associada

rtebrado endte energéticais são as men

sideradas ne

em situação bolismo permnte, pois sua a situação deo mamífero m a necessid

mperatura coruentes, ficano de calor

encial citar aculas resultan

a

ase

mo uma impotérmicos umado, por exe

mperatura corum animal en

fero e o des à endoterm

otérmico ma e está prese

nores molécu

essa questão.

de perigo (pmite rápida re resposta é me obtenção d(animal end

dade de granrporal por mdo, portantointenso, em

a participaçãntes dessa di

ortante estrama relevante vemplo, que opórea constandotérmico é

e um lagartomia.

anter seu metente em várioulas resultante

. Abaixo estã

por exemplo, esposta, enq

mais lenta e de alimento q

dotérmico) condes alteraçõ

meio de estrao, mais vulner

que o lag

o da amilasegestão são m

tégia de sobvantagem ad

o homem serante e relativaé muito maio

o em duas

tabolismo é foos alimentos.es dessa dige

ão listadas a

ameaça de puanto o laga

dependente due exigisse haonsegue manões de compatégias comprável do que arto teria q

e salivar e damoléculas de g

brevivência. Adaptativa emria pelo menamente alta (

or do que o d

situações qu

fornecida pelo. Explique co

estão.

lgumas poss

predação) coarto (animal das condiçõesabilidade e ranter fisiologicportamento, portamentais,

o mamíferoque buscar

a amilase paglicose.

A rapidez nam relação aos

os dez vezes(em torno de

de um animal

ue permitam

os alimentos.omo ocorre a

sibilidades de

onsegue fugirectotérmico)s ambientais.apidez.) camente suajá o lagarto procurando. (Poderia serlugares com

ancreática na

a s s e l

m

. a

e

r ) .

a o o r

m

a

CIÊNC

Provas Com

Exemplo

ComentA questão cÍndice de Fendotérmicocandidatos controlar susolicitada. Nas menores de discrimin

IAS DA

entadas • Ciê

o Abaixo

tários cobrou conceFacilidade deos e ectotérmindicaram gra temperatur

No item b, foimoléculas reação (Índice

A NATU

ências da Nat

o da Méd

eitos de come 0,21. Embmicos, um terande dificuldra. Muitos dis frequente a

esultantes da de Discrimina

UREZA

tureza • 2ª Fa

dia

portamento bora o item ema considerdade na idenscorreram soindicação erdigestão do

ação igual a 0

ase

e de fisiologa trate do

rado clássico ntificação do

obre as vantagrrônea de amamido. A qu0,32).

gia, e foi concontrole dano ensino d

os comportamgens da endoinoácidos, prestão como

siderada de a temperaturde Biologia, amentos adotaotermia sem roteínas, lipídum todo apre

dificuldade era corpórea as respostas ados pelos lapresentar a

dios e ácidos esentou mod

elevada, comem animaisdadas pelos

agartos paracomparaçãograxos como

derado poder

m s s a o o r

ciências da natureza...avançados como raios cósmicos, o pouso da sonda curiosity na superfície...

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