Questões de Ciências da Natureza do ENEM

Como habitante do planeta Terra, sabemos que o Sol é de suma importância para a manutenção da vida em nosso planeta. Esse axioma é cantado também pelos cancioneiros populares. A letra da canção do Bumba meu Boi, da Maioba, Se não existisse o Sol, tem o seguinte trecho:

Se não existisse o Sol

Como seria pra Terra se aquecer

E se não existisse o mar

Como seria pra natureza sobreviver [...]

Na realidade, na perspectiva da Física, se não existisse o Sol, a Terra seria totalmente congelada e, sem a massa do Sol, não haveria a força gravitacional para manter todos os planetas “presos” em órbitas. Tanto a Terra quanto a lua e os demais planetas sairiam “voando” espaço afora.

 Sabe-se que a força de atração entre a Terra e o Sol é vinte vezes maior que a força de atração entre Marte e o Sol. Por sua vez, a massa da Terra é nove vezes maior que a massa de Marte. Utilizando o Sol como referencial, a razão entre os quadrados dos raios das órbitas de Marte e da Terra é

Nas olimpíadas de inverno, dentre várias modalidades esportivas, há o salto com esqui, que consiste em esquiar por uma rampa íngreme e saltar o mais longe possível. A eslovena Ursa Bogataj foi a medalhista de ouro nas Olimpíadas de Pequim 2022, saltando 108 m. A distância alcançada pela desportista, nesse salto, é equivalente ao gramado do famoso estádio do Maracanã, no Rio de Janeiro, de uma ponta a outra.

Imagine que a eslovena recebe um novo desafio: saltar numa pista de esqui que liga dois picos, com as seguintes medidas da pista: comprimento de 800 m; inclinação θ = 30°; H = 100 m; h = 82 m. A desportista eslovena parte do repouso do pico mais alto, sem usar os bastões, em direção ao pico mais baixo, conforme mostra a imagem. 

Qual o valor do coeficiente de atrito dinâmico entre a neve e os esquis, para que a esquiadora pare, exatamente, no pico mais baixo? Considere cos 30° = 0,9

A ficção inspira uma questão de Física. Leia a situação que o protagonista vivencia em Canaã.

"[...] Milkau, alemão, recém-chegado, a uma colônia de imigrantes europeus, no Espírito Santo, aluga um cavalo para ir do Queimado à cidade de Porto do Cachoeiro.

Milkau deseja arrematar um lote de terra. Schultz apresenta-lhe o agrimensor, Sr. Felicíssimo, que está para ir ao Rio Doce fazer medições de terra. Milkau, desejando aí se estabelecer, decide se juntar ao agrimensor e convida Lentz para acompanhá-lo[...]"

ARANHA, Graça (1868-1931). Canaã. 3 ed. São Paulo: Martins Claret, 2013.

Agora, analise a situação sob a ótica da Física. Imagine que, após algumas horas de viagem, o agrimensor percebe estar perdido e tenta usar uma bússola magnética a 6 m abaixo de uma linha de transmissão, que conduz uma corrente constante de 180 A. Os imigrantes, entretanto, chamam a atenção para a influência que a linha de transmissão terá sobre a leitura da bússola.

Considere a permeabilidade magnética do meio 4π.10-7 T.m/A e as informações do texto para responder à questão.

O campo magnético produzido pela linha de transmissão na posição da bússola é de

A Teoria da Relatividade e seu criador Albert Einstein são protagonistas de diversas produções de Ficção Científica, junto com buracos negros, viagens no tempo, entre outras ideias, que fascinam as produções científicas em filmes e em seriados. No filme O Planeta dos Macacos, astronautas, após entrarem em modo de hibernação, viajam para o futuro. Em dado momento, dois relógios são mostrados: um marcando o tempo, na Terra; outro, marcando o tempo na nave. Na narrativa, a missão falha, levando os astronautas para um planeta habitado por uma sociedade de macacos. Ao saírem da nave, os relógios são novamente mostrados, quantificando os efeitos da Teoria da Relatividade Restrita, permitindo o cálculo da velocidade da nave e a duração total da viagem.

https://publicacoes.ifc.edu.br/a teoria da relatividade presente na ficção científica (adaptada)

Ao considerar que os astronautas viajaram em velocidade constante de 80% da velocidade da luz, em relação à Terra, determine quantos anos os astronautas viajariam, no referencial da Terra, se dormissem durante 120 anos, de acordo com o referencial da espaçonave. 

Você já sabe:

Ao final de 2019, o mundo foi surpreendido com o surgimento de uma nova doença, a chamada COVID-19, uma infecção respiratória aguda, causada pelo coronavírus SARS-CoV-2, potencialmente grave e com alta taxa de transmissão. Por isso, embora tenha surgido na China, na cidade de Wuhan, logo se espalhou pelos demais países e continentes, colocando o mundo num cenário pandêmico único e prolongado, jamais vivido em toda a história da humanidade.

A extensão da pandemia por mais de 2 anos se dá, em parte, pela alta taxa de transmissão e pelas novas variantes (Ômicron, Mu, Delta, Lambda, etc) que surgem, especialmente em países populosos, como por exemplo, o Brasil.

Apesar de a pandemia já ter infectado quase 30 milhões e ter levado mais de 600 mil a óbito, só, no Brasil, estudos apontam que 20% da população dos contaminados no mundo não manifestaram a doença, ou seja, tiveram-na de forma assintomática. Em outras palavras, tais pessoas não chegarão a desenvolver a doença.

Gov. Ministério da Saúde: O que é convid-19. https://www.gov.br/saude/pt-br/coronavirus/o-que-e-o-coronavirus

No contexto ora vivenciado, ser assintomático para COVID-19 pode ser algo vantajoso para evolução, uma vez que pessoas assintomáticas

Entende-se por garimpo qualquer área onde a extração mineral, quase sempre ouro, ocorre com baixo volume e com baixo impacto ambiental, podendo ser praticado por pessoa, cooperação ou associação. Contudo, na prática, é comum vermos impactos de toda ordem provenientes dos garimpos pelo Brasil, principalmente nos corpos d’águas. Isto porque, no processo de purificação do ouro, comumente se usa o mercúrio para separar o ouro do barro, e, por conseguinte, contaminando águas superficiais. Como efeito direto da contaminação pelo mercúrio estão os organismos aquáticos os quais se distribuem na estrutura das Cadeias Alimentares, como evidenciado no esquema a seguir.

G1 Amazonas: “Mercúrio usado no rio Madeira cauda lesões nos órgãos de quem se alimenta todos os dias por peixes contaminados”. https://g1.globo.com/am/amazonas

Analisando o esquema que representa uma cadeia alimentar contaminada por mercúrio, o peixe, que, uma vez pescado, traria maior prejuízo para um ribeirinho que o pescou, com a finalidade de comê-lo para se alimentar, seria