Ciências da Natureza...avançados como raios cósmicos, o pouso da sonda Curiosity na superfície...
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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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UREZA
tureza • 2ª Fa
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CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
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
Exemplo
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IAS DA
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o Acima
o Abaixo
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A NATU
ências da Nat
da Médi
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UREZA
tureza • 2ª Fa
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CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
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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IAS DA
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o Abaixo
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A NATU
ências da Nat
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UREZA
tureza • 2ª Fa
a
dia
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CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
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,
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
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.
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
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.
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
Resposta Esperada a) (2 pontos)
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
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
Exemplo Acima da Média
O candidato acerta o item a. No item b, estima corretamente a área de contato, mas erra na conta e na unidade de pressão.
Exemplo Abaixo da Média
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
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.
Resposta Esperada a) (2 pontos)
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 ,
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
Exemplo Acima da Média
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.
Exemplo Abaixo da Média
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
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 .
Resposta Esperada a) (2 pontos)
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
,
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
Exemplo Acima da Média
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.
Exemplo Abaixo da Média
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.
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
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.
Resposta Esperada a) (2 pontos)
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
Exemplo Acima da Média
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
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.
Exemplo Abaixo da Média
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
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
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?
Resposta Esperada a) (2 pontos)
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
Exemplo Acima da Média
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.
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
Exemplo Abaixo da Média
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
No exemplocorrente eléitem b.
Exemplo
Neste exempotências defórmula comconceitos de
IAS DA
entadas • Ciê
ta Esperas)
83 10 m/s
60 Hz
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
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
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.
Resposta Esperada a) (2 pontos)
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
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Provas Comentadas • Ciências da Natureza • 2ª Fase
Exemplo Acima da Média
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.
Exemplo Abaixo da Média
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