Questões: Fundação Universitária para o Vestibular (FUVEST) — com gabarito

Usando um sistema formado por uma corda e uma roldana, um homem levanta uma caixa de massa m,aplicando na corda uma força F que forma um ângulo θ com a direção vertical, como mostra a figura. O trabalho realizado pela resultante das forças que atuam na caixa peso e força da corda , quando o centro de massada caixa é elevado, com velocidade constante v, desde a altura ya até a altura yb, é:

Uma menina, segurando uma bola de tênis, corre com velocidade constante, de módulo igual a 10,8 km/h, em trajetória retilínea, numa quadra plana e horizontal. Num certo instante, a menina, com o braço esticado horizontalmente ao lado do corpo, sem alterar o seu estado de movimento, solta a bola, que leva 0,5 s para atingir o solo. As distâncias sm e sb percorridas, respectivamente, pela menina e pela bola, na direção horizontal, entre o instante em que a menina soltou a bola (t = 0 s) e o instante t = 0,5 s, valem:

NOTE E ADOTE Desconsiderar efeitos dissipativos.

Quando no dia seguinte, também no final da tarde, Fio Jasmim se dirigiu para a pequena joalheria, ele pensou em ser mais cuidadoso ao pronunciar qualquer nome de mulher perto de Dolores dos Santos. Quando contou o incidente para os companheiros maquinistas, os mais velhos riram dele e perguntaram qual o motivo de ele estar tão preocupado com a pequena distração cometida. Nem ele sabia bem o porquê. Entretanto, não gostava de pronunciar o nome da esposa para outras mulheres. A de casa é santa, pensava ele. Se ele tivesse dito pelo menos Juventina, seria mais fácil explicar. Assustado com o próprio pensamento, Fio Jasmim não entendia o que estava se passando com ele. Estaria por acaso pensando em alguma conquista? Ouvira dizer que ela era uma mulher namoradeira, mas que não parava com homem algum, tinha um gênio indomável. Todas essas considerações não lhe importavam, não estava interessado na mulher. Mas e se ela estivesse interessada nele...

Conceição Evaristo. Canção para ninar menino grande.

No romance de Conceição Evaristo, Fio Jasmim, por meio de suas viagens, é o elo que agrega as várias personagens femininas que se relacionam com ele. De acordo com essa consideração, Fio Jasmim

A família de Neide fazia questão de conservar o pomposo sobrenome, “Paranhos”, herdado dos tempos da escravatura. A manutenção do nome dos descendentes dos antigos colonizadores, cuja família era tradicional na cidade, para o clã descendente de africanos escravizados, ganhara um sentido de enfrentamento aos brancos “Paranhos”. Para além de ser um destino histórico, era uma velada reivindicação de uma fortuna familiar dos brancos, que em grande parte era de pertença dos negros “Paranhos”.

Conceição Evaristo. Canção para ninar menino grande.

No excerto, o uso do mesmo nome por uma família branca e uma família negra indica

Entre 1810 e 1850 os debates acalorados giraram em torno do fim do tráfico internacional, da sua legislação, da sua repressão, num impressionante vaivém, ou na famosa expressão:¬¬“Para inglês ver”. Até que o comércio internacional de almas fosse extinto em 1850, e na verdade alguns anos depois, muita pressão externa foi necessária. O fim do tráfico não significou a abolição da escravidão, que ainda permaneceria forte por quase quarenta anos.

Lilia M. Schwarcz e Flávio Gomes. “Apresentação”. In: Dicionário da escravidão e liberdade. São Paulo: Companhia das Letras, 2018. Adaptado.

De acordo com o excerto, é correto afirmar:

A figura a seguir representa nichos ecológicos de duas espécies que utilizam um dado recurso ambiental em comum e de forma semelhante.

É correto afirmar que a área N representa 

A figura a seguir corresponde a células estomáticas da folha de uma planta de mata atlântica, em dois momentos distintos.

É correto afirmar que a seta Z representa

    During the nineteen-seventies and eighties, a researcher at the University of Washington started noticing something strange in the college’s experimental forest. For years, a blight of caterpillars had been munching the trees to death. Then, suddenly, the caterpillars themselves started dying off. The forest was able to recover. But what had happened to the caterpillars? The researcher, David Rhoades, who had a background in chemistry and zoology, found that the trees in the forest had changed the chemistry of their leaves, to the detriment of the caterpillars. Even more surprising, trees that had been nibbled by caterpillars weren’t the only ones that had changed their chemistry. Some were changing their leaves before caterpillars reached them, as if they’d received a warning. A shocking possibility presented itself: the trees were signalling to one another.

    Zoë Schlanger recounts Rhoades’s story in her new book, “The Light Eaters: How the Unseen World of Plant Intelligence Offers a New Understanding of Life on Earth.”

    The contemporary world of botany that Schlanger explores in “The Light Eaters” is still divided over the matter of how plants sense the world and whether they can be said to communicate. But, in the past twenty years, the idea that plants communicate has gained broader acceptance. Research in recent decades has shown garden-variety lima beans protecting themselves by synthesizing and releasing chemicals to summon the predators of the insects that eat them; lab-grown pea shoots navigating mazes and responding to the sound of running water; and a chameleonic vine in the jungles of Chile mimicking the shape and color of nearby plants by a mechanism that’s not yet understood.

    Schlanger acknowledges that some of the research yields as many questions as answers. It’s not clear how the vine gathers information about surrounding plants to perform its mimicry.

New Yorker. 12 June 2024. Adaptado.

    During the nineteen-seventies and eighties, a researcher at the University of Washington started noticing something strange in the college’s experimental forest. For years, a blight of caterpillars had been munching the trees to death. Then, suddenly, the caterpillars themselves started dying off. The forest was able to recover. But what had happened to the caterpillars? The researcher, David Rhoades, who had a background in chemistry and zoology, found that the trees in the forest had changed the chemistry of their leaves, to the detriment of the caterpillars. Even more surprising, trees that had been nibbled by caterpillars weren’t the only ones that had changed their chemistry. Some were changing their leaves before caterpillars reached them, as if they’d received a warning. A shocking possibility presented itself: the trees were signalling to one another.

    Zoë Schlanger recounts Rhoades’s story in her new book, “The Light Eaters: How the Unseen World of Plant Intelligence Offers a New Understanding of Life on Earth.”

    The contemporary world of botany that Schlanger explores in “The Light Eaters” is still divided over the matter of how plants sense the world and whether they can be said to communicate. But, in the past twenty years, the idea that plants communicate has gained broader acceptance. Research in recent decades has shown garden-variety lima beans protecting themselves by synthesizing and releasing chemicals to summon the predators of the insects that eat them; lab-grown pea shoots navigating mazes and responding to the sound of running water; and a chameleonic vine in the jungles of Chile mimicking the shape and color of nearby plants by a mechanism that’s not yet understood.

    Schlanger acknowledges that some of the research yields as many questions as answers. It’s not clear how the vine gathers information about surrounding plants to perform its mimicry.

New Yorker. 12 June 2024. Adaptado.

Conforme o texto, a experiência conduzida por David Rhoades, na floresta experimental da Universidade de Washington, tornou-se marcante para a botânica, por revelar a

A bióloga Lynn Margulis publicou um polêmico artigo em 1967 propondo que algumas organelas das células eucarióticas poderiam ser o resultado de eventos de endossimbiose, no qual bactérias passaram a viver em simbiose dentro de células eucarióticas até serem completamente incorporadas a elas. A hipótese de Margulis sofreu muita oposição, até que evidências experimentais mostraram que algumas organelas de fato possuíam muitas similaridades com bactérias. Entre as evidências de endossimbiose, podemos citar:

O gráfico a seguir mostra o resultado do exame de audiometria tonal de um paciente. O eixo vertical refere-se ao nível de intensidade sonora α (medido em dB e aumentando de cima para baixo) necessário para que a pessoa possa ouvir o som emitido pelo audiômetro a uma dada frequência f (medida em Hz), representada no eixo horizontal.

Quanto menor o valor de α(f), melhor é a resposta auditiva do paciente naquela frequência f. O uso de aparelhos auditivos pode ser uma forma de melhorar a resposta auditiva em determinadas frequências.

Park, E. et al. “Pour-over coffee: Mixing by a water jet impinging on a granular bed with avalanche dynamics”. Phys. Fluids 37, 043332 (2025). Adaptado.

Um artigo recentemente publicado na revista Physics of Fluids investigou de que modo fatores como a altura e a velocidade da água despejada na preparação de café filtrado (parte (a) da figura) influenciam no sabor da bebida pronta.

Um dos parâmetros importantes é a velocidade do jato de água ao atingir a lâmina de água que já está no filtro. Uma das conclusões do estudo é que velocidades acima de 2 m/s levam a uma melhor mistura do pó de café com a água.

A parte (b) da figura esquematiza a situação descrita, em que H é a altura da lâmina de água e D a altura de despejo da água do bule, medidas que têm a base do filtro como referência.

Assumindo que seja desprezível a velocidade do jato quando a água começa a ser despejada no bico do bule, para uma altura H = 8 cm, qual a altura mínima D de despejo para que a velocidade do jato, ao atingir a água, seja de, pelo menos, 2 m/s?

    Think for a minute about the little bumps on your tongue. You probably saw a diagram of those taste bud arrangements once in a biology textbook — sweet sensors at the tip, salty on either side, sour behind them, bitter in the back.

    But the idea that specific tastes are confined to certain areas of the tongue is a myth that “persists in the collective consciousness, despite decades of research debunking it”, according to a review published this month in The New England Journal of Medicine. Also wrong: the notion that taste is limited to the mouth.

    The old diagram, which has been used in many textbooks over the years, originated in a study published by David Hanig, a German scientist, in 1901. But the scientist was not suggesting that various tastes are segregated on the tongue. He was actually measuring the sensitivity of different areas, said Paul Breslin, a researcher at Monell Chemical Senses Center in Philadelphia. “What he found was that you could detect things at a lower concentration in one part relative to another,” Dr. Breslin said. The tip of the tongue, for example, is dense with sweet sensors but contains the others as well.

    The map’s mistakes are easy to confirm. If you place a lemon wedge at the tip of your tongue, it will taste sour, and if you put a bit of honey toward the side, it will be sweet.

    The perception of taste is a remarkably complex process, starting from that first encounter with the tongue. Taste cells have a variety of sensors that signal the brain when they encounter nutrients or toxins. For some tastes, tiny pores in cell membranes let taste chemicals in.

    Such taste receptors aren’t limited to the tongue; they are also found in the gastrointestinal tract, liver, pancreas, fat cells, brain, muscle cells, thyroid and lungs. We don’t generally think of these organs as tasting anything, but they use the receptors to pick up the presence of various molecules and metabolize them, said Diego Bohórquez, a self-described gut-brain neuroscientist at Duke University. For example, when the gut notices sugar in food, it tells the brain to alert other organs to get ready for digestion.

New York Times. May 29, 2024. Adaptado.

Esta afirmação à primeira vista nos parece estranha. No entanto, assim como ocorre em todos os sentidos do sistema sensorial, no caso do paladar, a percepção consciente do sabor só acontece quando sinais específicos chegam ao cérebro. Assinale a alternativa que apresenta corretamente a informação descrita neste processo.

   Researchers investigated the quantities of thousands of muscle proteins and found a possible new explanation for muscle memory. A study showed for the first time that muscles "remember" training at the protein level. It is often thought that the effects of exercise are short-lived, and a break from the gym can cause stress over muscle loss. However, the research has shown that this stress is partly unnecessary, as the effects of resistance training persist in muscles for up to two months and the gains are fast when training is started again. But what mechanisms and changes at the cellular and molecular levels explain muscle memory? In the study, ten weeks of resistance training was followed by a break of the same length and then followed by another ten weeks of resistance training. Using the proteomics method, it was possible to study the quantities of over 3,000 muscle proteins using advanced mass spectrometry equipment. The study found two types of change profiles in muscle proteins. Some proteins changed as a result of training, returned to their pre-training state during the break, and changed again during the new training period similarly to the first training period. These included proteins related to aerobic metabolism. Another group of proteins changed as a result of training and remained changed during the break and after the new training period. Among these proteins were several calcium-binding proteins, such as calpain-2, whose gene has recently been identified to retain a memory trace even after a training break. "At the level of the number of muscle nuclei and the memory traces of genes, that is, epigenetics, long-term responses that persist even after a break and possibly explain 'muscle memory' have previously been observed," says a researcher. "Now, for the first time, we have shown that muscles 'remember' previous resistance training at the protein level for at least two and a half months."

Disponível em https://jyu.fi/en/news/. 14 April 2025. Adaptado.

A espectrometria de massas, utilizada para a identificação das proteínas no estudo apresentado no texto, é uma técnica que permite determinar com precisão a massa molecular de moléculas carregadas. A determinação da massa exata da molécula é feita a partir do conhecimento da sua carga e da razão massa/carga (m/z), parâmetro que influencia no movimento das espécies, permitindo sua determinação. Caso a carga das moléculas seja unitária, a razão m/z é numericamente igual à massa da espécie a ser identificada. Caso a carga seja 2, a razão m/z detectada é metade da massa da molécula.

A imagem a seguir representa, na forma de um gráfico, o resultado de uma análise por espectrometria de massas de uma amostra pura contendo apenas uma espécie intacta com fórmula molecular [C44H69NO12Ca]2+ e massa exata, considerando os isótopos mais abundantes, de 843,444 g/mol, detectada como m/z 421,722.

A presença de outros sinais além do sinal de m/z 421,722, mesmo em uma amostra pura não contendo nenhuma outra espécie além do [C44H69NO12Ca]2+, deve-se

   Researchers investigated the quantities of thousands of muscle proteins and found a possible new explanation for muscle memory. A study showed for the first time that muscles "remember" training at the protein level. It is often thought that the effects of exercise are short-lived, and a break from the gym can cause stress over muscle loss. However, the research has shown that this stress is partly unnecessary, as the effects of resistance training persist in muscles for up to two months and the gains are fast when training is started again. But what mechanisms and changes at the cellular and molecular levels explain muscle memory? In the study, ten weeks of resistance training was followed by a break of the same length and then followed by another ten weeks of resistance training. Using the proteomics method, it was possible to study the quantities of over 3,000 muscle proteins using advanced mass spectrometry equipment. The study found two types of change profiles in muscle proteins. Some proteins changed as a result of training, returned to their pre-training state during the break, and changed again during the new training period similarly to the first training period. These included proteins related to aerobic metabolism. Another group of proteins changed as a result of training and remained changed during the break and after the new training period. Among these proteins were several calcium-binding proteins, such as calpain-2, whose gene has recently been identified to retain a memory trace even after a training break. "At the level of the number of muscle nuclei and the memory traces of genes, that is, epigenetics, long-term responses that persist even after a break and possibly explain 'muscle memory' have previously been observed," says a researcher. "Now, for the first time, we have shown that muscles 'remember' previous resistance training at the protein level for at least two and a half months."

Disponível em https://jyu.fi/en/news/. 14 April 2025. Adaptado.

Quem viajou de avião já ouviu o famoso aviso: “Em caso de despressurização da cabine, máscaras de oxigênio cairão automaticamente acima do seu assento. Puxe uma das máscaras, coloque-a sobre o nariz e a boca e respire normalmente (...)”. Porém, ao invés de aviões conterem cilindros de oxigênio que alimentam as máscaras, esse gás é gerado por meio de uma reação química. No compartimento sobre cada passageiro encontra-se um reservatório contendo um sal como o clorato de sódio (NaCl,O3) que, ao se decompor, produz oxigênio (O2), cloreto de sódio (NaCl,) e calor. O clorato de sódio é estável em temperatura ambiente, e sua decomposição só se inicia quando o passageiro puxa a máscara, o que dispara um gatilho que gera calor suficiente para iniciar a reação que, então, se mantém autossuficiente até consumo total do reagente. 

A massa de clorato de sódio consumida na reação deve ser suficiente para gerar, no mínimo, 15 minutos de oxigênio, permitindo que a aeronave baixe sua altitude, restabelecendo a pressão da cabine. Calcule a massa de clorato de sódio mínima, em gramas, que deve ser utilizada por reservatório, para gerar oxigênio suficiente por 15 minutos, considerando que a taxa de respiração média de oxigênio de um adulto é de 1,2 L/min ao nível do mar a 20 °C.

Desde as primeiras descobertas, os buracos negros despertam enorme interesse da humanidade. Eles são caracterizados por regiões suficientemente densas e massivas em que o campo gravitacional é tão intenso que nada que esteja a distâncias inferiores a RSc do buraco negro consegue escapar de sua atração, nem a luz ou outras formas de radiação. Esse raio, também conhecido como raio de Schwarzschild, é expresso por RSc = 2GM/c2, sendo G a constante de gravitação universal, M a massa do buraco negro e c a velocidade da luz.

Considere, por simplicidade, um buraco negro de massa igual à massa solar MSol = 2x1030 kg e de raio igual a RSc. Nesse caso, a razão entre a densidade volumétrica de um buraco negro e a densidade volumétrica do Sol apresenta uma ordem de grandeza mais próxima de: