Questões: Universidade de São Paulo (USP) — com gabarito

Uma das apostas para a produção de energia limpa, sem emissão de gases de efeito estufa e sem geração de resíduos radioativos, é a fusão nuclear, como a que ocorre nas estrelas. Em laboratório, são utilizados os isótopos de hidrogênio deutério  e trítio , que, dentro de um intenso campo magnético, são aquecidos a 150 milhões de graus Celsius. Nessas condições,  e   fundem-se formando    e um outro subproduto, além de liberar uma grande quantidade de energia.

Com base nessas informações, assinale a alternativa que traz as informações corretas sobre qual é o subproduto formado e sobre a variação de entalpia desse processo. 

“De acordo com o órgão responsável pela área de telecomunicações e radiodifusão dos Estados Unidos, considera-se ionizante qualquer radiação eletromagnética que transporte energia maior que 10 eV (elétron-volts). Essa energia é equivalente àquela transportada pelo ultravioleta longínquo, uma das faixas mais energéticas do ultravioleta, que se estende entre 122 nm e 200 nm de comprimento de onda.”

Disponível em https://mundoeducacao.uol.com.br/. Adaptado. 

“De acordo com a professora Patricia Nicolucci, da USP, há dois tipos de radiação: a ionizante e a não ionizante. Mas elas possuem características diferentes de interação com o corpo humano. ‘[Alguns tipos de radiação] são consideradas não ionizantes porque a energia não é suficiente para liberar elétrons quando interagem com o tecido do corpo humano ou qualquer outro material. Já a radiação ionizante, utilizada em medicina nuclear e em radioterapia, tem uma energia maior, o que lhe confere essa característica de tirar elétrons dos átomos da matéria com a qual interage’.” 

Disponível em https://www5.usp.br/noticias/. Adaptado. 

Com base nos textos e nos seus conhecimentos, assinale a alternativa correta. 

A figura ilustra de maneira simplificada o fenômeno da dispersão da luz branca ao incidir sobre um prisma de vidro a partir do ar, mostrando apenas raios refratados correspondentes a três cores diferentes. Um fenômeno análogo é responsável pelo aparecimento do arco-íris após uma chuva. 

Na base do fenômeno da dispersão está a refração de raios luminosos quando incidem sobre uma interface que separa dois meios físicos distintos. A descrição matemática da refração é feita pela lei de Snell, conforme apresentada a seguir: 

ni,λsenθi = nr,λsenθr

• • ni,λ é o índice de refração da luz de comprimento de onda λ no meio incidente,
• 
  
• • θi é o ângulo que o raio incidente faz com a reta normal à interface, 
• 
  
• • nr,λ é o índice de refração da mesma luz no meio refratado e
• 
  
• • θr é o ângulo que o raio refratado faz com a reta normal à interface.

A obra “Rosa e Azul”, também conhecida como “As Meninas Cahen d’Anvers”, é uma pintura a óleo de Pierre-Auguste Renoir. 

Numa aula de artes, solicitou-se aos alunos que fizessem uma releitura dessa obra utilizando uma “tinta” preparada com extrato de repolho roxo. Esse extrato fica rosa em valores de pH menores que 5 e azul em valores próximos a 8, conforme figura a seguir, que mostra a cor da solução em diferentes valores de pH. 

Com base no exposto, qual das alternativas apresenta compostos ou produtos que poderiam ser usados para preparar uma “tinta” rosa/vermelha e uma azul/verde empregando o extrato de repolho roxo? 

Os lagartos do gênero Basiliscus têm a capacidade incomum de correr sobre a água. Essa espécie possui uma membrana entre os dedos que aumenta a área superficial de suas patas traseiras. Com uma combinação de forças verticais de suporte e forças horizontais propulsivas geradas pelo movimento de suas patas na água, o lagarto consegue obter impulso resultante para cima e para frente, conforme figura a seguir. Isso garante uma estabilidade dinâmica na superfície da água, em corridas que podem chegar a dezenas de metros, dependendo do peso e da idade do animal.  

Sobre esse movimento, é correto afirmar:  

Um tradicional brinquedo infantil, conhecido como bate-bate, é composto por duas esferas (bolinhas) de massas iguais conectadas cada qual por uma corda e amarradas num ponto comum. Desloca-se a bolinha 1 de uma altura h, conforme ilustrado no arranjo:  

Ao soltar a esfera 1, ela colidirá com a bolinha 2, inicialmente em repouso. Supondo que a colisão seja perfeitamente elástica, verifica-se que, após a colisão, a esfera 2 subirá para a mesma altura h. Imagine agora que uma pequena goma colante seja colocada numa das esferas de modo que, após a colisão, ambas permaneçam unidas. Neste caso, após a colisão, a altura alcançada pelo sistema formado pelas duas bolinhas unidas será: 

Note e adote:

Desconsiderar a massa da goma. 

O slam ball é um exercício funcional no qual o praticante eleva uma bola especial acima da cabeça e, após uma breve pausa, a atira no chão, como mostra figura: 

Considere uma pessoa de 1,70 m que eleva uma bola de 6 kg a uma altura de 40 cm acima da sua cabeça. Em seguida, a pessoa realiza sobre a bola um trabalho adicional de 10 calorias para arremessá-la. Se a colisão da bola com o solo for perfeitamente inelástica, a energia total dissipada na colisão será de

Note e adote: Considere 1 cal = 4,2 J e g = 10 m/s² .  

O processo de transporte de O₂ para a respiração pode ser entendido como um processo de equilíbrio químico entre a hemoglobina (Hb) e o O2. A Hb é uma proteína do sangue responsável pelo transporte do O2 que também pode existir na forma protonada como HbH+ . Dependendo da concentração de CO2, podem ocorrer a alcalose ou a acidose respiratória. A ligação do oxigênio com a HbH+ gera a forma oxigenada (HbO2), como pode ser representado pela equação química simplificada:

HbH+ (aq) + O2(g) ⇌ HbO2(aq) + H+ (aq) 

O dióxido de carbono liberado na respiração pode alterar esse equilíbrio devido à formação de ácido carbônico, representado pela equação: 

CO2(g) + H2O(l) ⇌ H+ (aq) + HCO3 − (aq)

Com base nessas informações, é correto afirmar:

Os três gráficos mostram o comportamento circadiano das variáveis hormônio melatonina (produzida na glândula pineal), hormônio cortisol (produzido nas glândulas suprarenais) e temperatura corpórea em indivíduos saudáveis ao longo do dia (retângulo claro) e da noite (retângulo escuro). As linhas azuis (pontilhadas) correspondem a indivíduos mais jovens, e as vermelhas (contínuas), a indivíduos mais idosos.

HOOD & AMIR, 2017. “The aging clock: circadian rhythms and later life”. The Journal of Clinical Investigation, 127(2): 437-446. Adaptado.

Com base nos gráficos, é correto afirmar que 

O heredograma a seguir mostra o aparecimento de AME (atrofia muscular espinhal) em um menino, filho de um casal de primos.  

A AME é uma doença autossômica recessiva rara, muitas vezes fatal na primeira infância, provocada pela morte de neurônios motores. Uma das causas da AME é uma mutação no gene SMN1, cuja frequência é de 2% na população sem AME (uma em cada 50 pessoas tem um alelo mutante).

Considerando os genótipos prováveis da mulher II.2 e que não há relação de parentesco com seu parceiro, a probabilidade de uma criança deste casal ser portadora da AME é uma em: 

Gabriela Carelli,

http://veja.abril.com.br/110209/p_072.shtml.

Acessado em 15/06/2010.

Considere as seguintes afirmações, elaboradas com base na leitura do texto:

I. Os seres vivos tiveram origem a partir de um ancestral complexo.

II. As espécies se transformam ao longo do tempo.

III. A extinção de espécies é uma consequência da seleção natural.

IV. O ambiente não interfere na seleção das espécies.

Está correto apenas o que se afirma em

O sistema de classificação dos seres vivos, proposto por Whittaker em 1969, agrupa os organismos em cinco reinos, de acordo com as características apresentadas a seguir:

Monera procariontes

Protista eucariontes unicelulares

Plantae eucariontes multicelulares autótrofos fotossintetizantes

Fungi eucariontes multicelulares com nutrição heterótrofa absortiva

Animalia eucariontes multicelulares com nutrição heterótrofa ingestiva

De acordo com essa proposta, sapo, bactéria, pinheiro e cogumelo são classificados, respectivamente, em

Entre as características de uma célula vegetal, que a distinguem de uma célula animal, podem ser citadas a presença de

Mayana Zatz, Pesquisa Fapesp,

Edição impressa nº 172, Junho 2010. Adaptado.

Considere as seguintes afirmações, elaboradas com base na leitura do texto:

I. O cientista Craig Venter criou vida artificial ao empregar técnicas de engenharia genética.

II. As bactérias sintetizadas pelos pesquisadores são capazes de degradar celulose e plástico.

III. Leveduras e bactérias foram os organismos empregados nos experimentos de Craig Venter.

IV. Novos microrganismos, úteis ao homem, poderão ser criados com o aprimoramento das técnicas de engenharia genética.

São corretas apenas as afirmações

No tratado “Os Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”, publicado em 1687, Newton formulou as famosas Leis de Movimento. Elas são válidas para qualquer observador situado em um referencial inercial.

Primeira Lei: “Todo corpo permanece em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em linha reta, a menos que seja obrigado a mudar seu estado por forças impressas sobre ele”.

Segunda Lei: “A mudança de movimento é proporcional à força motriz (força resultante) impressa e se faz segundo a linha reta pela qual se imprime essa força”.

Terceira Lei: “A uma ação sempre se opõe uma reação igual, ou seja, as ações de dois corpos um sobre o outro sempre são iguais e se dirigem a partes contrárias”.

Com base nas Leis de Movimento de Newton e nos seus conhecimentos, assinale a alternativa que apresenta uma afirmação correta.

Em um salto de paraquedas, a resistência do ar desempenha um papel fundamental e permite a seus praticantes saltar de grandes altitudes e chegar com segurança ao solo. O comportamento típico da magnitude da velocidade vertical (v) de um paraquedista, em função do tempo (t), é mostrado na figura. 

Após o salto (t=0), a velocidade vertical v do paraquedista aumenta e, depois de aproximadamente 20 segundos, atinge a velocidade limite v1 # 50 m/s. Quando o paraquedas é aberto, a velocidade diminui rapidamente, atingindo uma nova velocidade limite v2 # 7 m/s. 

Considerando g=10m/s2 , analise as seguintes afirmações:

I. Desprezando-se a resistência do ar, um corpo qualquer em queda livre, partindo do repouso, após 20 segundos, teria velocidade v aproximadamente 4 vezes maior do que a velocidade limite v1.

II. Quando a velocidade limite v1 é atingida, o peso do paraquedista é igual à força de resistência viscosa exercida pelo ar.

III. A velocidade limite v2, com que o paraquedista chega ao solo, é igual à velocidade vertical atingida por uma pessoa após um salto de uma altura de aproximadamente 5 metros.

De acordo com o texto e os seus conhecimentos, está correto apenas o que se afirma em

A intensidade de um som está relacionada ao fluxo de energia que chega à orelha humana. Por razões práticas, utiliza-se, como unidade de medida do nível de intensidade sonora, o decibel (dB), cuja escala é logarítmica. Nessa escala, o menor som audível tem 0 dB, um som 10 vezes mais intenso, como o da respiração humana, tem 10 dB (10¹ ) e um som 100 vezes mais intenso que o menor som audível tem 20 dB (10² ). As vuvuzelas, utilizadas pelas torcidas na última Copa do Mundo de Futebol, atingem facilmente nível de intensidade sonora de 100 dB, que equivale ao ruído produzido por um helicóptero.

Com base nas informações fornecidas, quantas vezes a intensidade sonora produzida pelas vuvuzelas é maior que aquela produzida pela respiração de uma pessoa?

Uma vela, de altura H, é colocada diante de um espelho plano E. A vela encontra-se a uma distância L do espelho e produz uma imagem I1, de mesma altura H e distância L do espelho, como mostrado na figura.

Desloca-se o espelho para a direita de uma distância d. Nessas condições, a nova imagem I2 tem uma altura h e sua nova distância, em relação ao espelho E, é x. Pode-se afirmar que os valores de h e x são, respectivamente,

Um antigo, mas eficiente, método de se obter água a alguns graus Celsius abaixo da temperatura ambiente, é colocá-la dentro de uma moringa feita de barro cozido. Esse material é poroso à água, que atravessa muito lentamente as paredes da moringa e ao tocá-la, percebe-se que sua superfície externa está úmida. Com relação a esse processo de resfriamento da água, pode-se afirmar que ele acontece porque

A sonda New Horizons, lançada pela NASA em janeiro de 2006, atingiu uma velocidade de 57.600 km/h ao sair da órbita terrestre. Supondo que a referida sonda viaje sempre com essa velocidade até o sistema estelar mais próximo, Alpha-Centauri, que está a uma distância aproximada de 4,4 anos-luz da Terra, o tempo, em anos, para completar essa viagem seria entre

Considere: 1 ano-luz = distância percorrida pela luz, no

vácuo, em 1 ano.

Velocidade da luz no vácuo = 300.000 km/s.