Prova de 2009: Universidade Estadual da Paraíba (UEPB) — questões com gabarito

    Desde eras remotas o ser humano extrai da natureza corantes, numa busca incessante pela diversidade de cores. São exemplos, o índigo, extraído da planta Indigofera tinctoria, e a brasileína, da Caesalpinia echinata (pau-brasil), entre muitos outros extraídos de vegetais. No entanto, poucas substâncias de origem animal foram utilizadas como corantes têxteis. Apesar disso, os corantes vermelhos provenientes de insetos, o quermes e a cochinilha, foram muito apreciados. Por exemplo, o Império Romano valorizava-os tanto que era um dos tributos que as nações conquistadas tinham de pagar. O imperador Nero chegou a punir com a morte o uso da púrpura de Tiro, corante obtido a partir de espécies de um molusco do género Murex.

     Porém, com o aumento da procura e conseqüente extração desordenada dos corantes naturais, ficou cada vez mais caro e difícil encontrar estas substâncias. Um exemplo disto é a quase extinção do pau-brasil, árvore da mata atlântica que dá o nome de nosso país. Além disso, o interesse por cores que não era possível serem encontradas na natureza provocou a necessidade de sintetizar corantes. Foi a partir de 1856, com a síntese do corante mauveína, que nasceu a indústria química dos corantes artificiais.

Julgue os itens a seguir:

I - O índigo, por ser um corante encontrado na natureza, não reage com o tecido e, portanto, permite uma ligação muito mais intensa.

II - Corantes naturais como a brasileína têm a grande vantagem de serem obtidos de fontes naturais renováveis em curto prazo, além de serem mais saudáveis aos seres humanos porque não contêm química.

III - A produção de corantes artificiais tem contribuído para a preservação de espécies vegetais e animais, tendo proporcionado a obtenção de cores bem diversificadas em relação às fontes naturais.

Está(ão) correto(s):

    Desde eras remotas o ser humano extrai da natureza corantes, numa busca incessante pela diversidade de cores. São exemplos, o índigo, extraído da planta Indigofera tinctoria, e a brasileína, da Caesalpinia echinata (pau-brasil), entre muitos outros extraídos de vegetais. No entanto, poucas substâncias de origem animal foram utilizadas como corantes têxteis. Apesar disso, os corantes vermelhos provenientes de insetos, o quermes e a cochinilha, foram muito apreciados. Por exemplo, o Império Romano valorizava-os tanto que era um dos tributos que as nações conquistadas tinham de pagar. O imperador Nero chegou a punir com a morte o uso da púrpura de Tiro, corante obtido a partir de espécies de um molusco do género Murex.

     Porém, com o aumento da procura e conseqüente extração desordenada dos corantes naturais, ficou cada vez mais caro e difícil encontrar estas substâncias. Um exemplo disto é a quase extinção do pau-brasil, árvore da mata atlântica que dá o nome de nosso país. Além disso, o interesse por cores que não era possível serem encontradas na natureza provocou a necessidade de sintetizar corantes. Foi a partir de 1856, com a síntese do corante mauveína, que nasceu a indústria química dos corantes artificiais.

Um dos corantes do pau-brasil é a brasileína, com fórmula estrutural plana apresentada ao lado. Esta substância é colorida, pois possui varias ligações π conjugadas e um anel aromático em sua estrutura. Quantos elétrons π (pi) e quantas ligações σ (sigma) existem nesta molécula?

    Desde eras remotas o ser humano extrai da natureza corantes, numa busca incessante pela diversidade de cores. São exemplos, o índigo, extraído da planta Indigofera tinctoria, e a brasileína, da Caesalpinia echinata (pau-brasil), entre muitos outros extraídos de vegetais. No entanto, poucas substâncias de origem animal foram utilizadas como corantes têxteis. Apesar disso, os corantes vermelhos provenientes de insetos, o quermes e a cochinilha, foram muito apreciados. Por exemplo, o Império Romano valorizava-os tanto que era um dos tributos que as nações conquistadas tinham de pagar. O imperador Nero chegou a punir com a morte o uso da púrpura de Tiro, corante obtido a partir de espécies de um molusco do género Murex.

     Porém, com o aumento da procura e conseqüente extração desordenada dos corantes naturais, ficou cada vez mais caro e difícil encontrar estas substâncias. Um exemplo disto é a quase extinção do pau-brasil, árvore da mata atlântica que dá o nome de nosso país. Além disso, o interesse por cores que não era possível serem encontradas na natureza provocou a necessidade de sintetizar corantes. Foi a partir de 1856, com a síntese do corante mauveína, que nasceu a indústria química dos corantes artificiais.

A história mostra que a determinação da estrutura da mauveína não foi fácil de ser alcançada. De modo satisfatório, a estrutura química deste corante só foi conseguida em 1994. De fato existem quatro compostos denominados de mauveína, sendo um deles (mauveína A) apresentado ao lado.

Com base nesta estrutura, pode-se dizer que a mauveína A é um composto

    Muitos estudos já foram realizados sobre a influência da cor da pele na capacidade cognitiva dos indivíduos, mas não houve comprovação científica de que a cor da pele seja promotora de uma capacidade superior ou inferior de qualquer uma raça. Na Segunda Guerra Mundial, médicos, como Joseph Mengele, com o objetivo de provar que a raça ariana era superior às demais, conduziram diversas pesquisas em que mutilavam, injetavam substâncias e cometiam outras atrocidades contra ciganos, anões e judeus, dentre outros.

     A diferença na cor da pele dá-se fundamentalmente por compostos denominados de melaninas. Há vários tipos de melanina. Todas são quinonas aromáticas e o sistema de ligações conjugadas dá origem à cor. O pigmento escuro, que é geralmente associado com a melanina é a eumelanina, termo originado do grego que significa “melanina boa”, cuja estrutura está apresentada ao lado. Outras melaninas são amarelas ou sem cor.

Com relação à melanina, julgue os itens que se seguem:

I - A ausência de melanina é característica do albinismo. Isso se explica pelo excessivo número de grupos aldeídos presentes na estrutura da eumelanina.

II - A eumelanina possui grupos amino e carbonilas (provenientes de quinona).

III - O aumento de melanina permite que sinapses ocorram entre os neurônios em um tempo mais curto, aumentando a capacidade cognitiva dos indivíduos, pois atua diretamente no córtex cerebral.

Está(ão) correto(s):

    Muitos estudos já foram realizados sobre a influência da cor da pele na capacidade cognitiva dos indivíduos, mas não houve comprovação científica de que a cor da pele seja promotora de uma capacidade superior ou inferior de qualquer uma raça. Na Segunda Guerra Mundial, médicos, como Joseph Mengele, com o objetivo de provar que a raça ariana era superior às demais, conduziram diversas pesquisas em que mutilavam, injetavam substâncias e cometiam outras atrocidades contra ciganos, anões e judeus, dentre outros.

     A diferença na cor da pele dá-se fundamentalmente por compostos denominados de melaninas. Há vários tipos de melanina. Todas são quinonas aromáticas e o sistema de ligações conjugadas dá origem à cor. O pigmento escuro, que é geralmente associado com a melanina é a eumelanina, termo originado do grego que significa “melanina boa”, cuja estrutura está apresentada ao lado. Outras melaninas são amarelas ou sem cor.

Considerando que a capacidade de uma substância reagir com outra depende, dentre outros fatores, da possibilidade de substituição dos ligantes já existentes, da quebra de ligações e/ou da capacidade de compartilhar elétrons não-ligados, quantos pares de elétrons não compartilhados, segundo a Teoria de Ligação de Valência, a eumelanina possui?

    A tartrazina é uma substância muito utilizada para colorir alimentos. No entanto, estudos apresentam a ocorrência de alergias principalmente em pessoas sensíveis ao ácido acetilsalicílico, porém sem resultados conclusivos. Para efeito da utilização da tartrazina como aditivo alimentar, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) define seu limite máximo de 30 mg por 100 gramas de amostra e um IDA (Ingestão Diária Aceitável) de 7,5 mg/Kg de peso corpóreo para tartrazina.

Sabendo que uma criança tem uma massa de 15 Kg e que existem 25 mg de tartrazina em 50 g do preparado em pó para refresco, qual a quantidade máxima em massa do preparado em pó que esta pessoa pode ingerir de acordo com o IDA?

    A tartrazina é uma substância muito utilizada para colorir alimentos. No entanto, estudos apresentam a ocorrência de alergias principalmente em pessoas sensíveis ao ácido acetilsalicílico, porém sem resultados conclusivos. Para efeito da utilização da tartrazina como aditivo alimentar, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) define seu limite máximo de 30 mg por 100 gramas de amostra e um IDA (Ingestão Diária Aceitável) de 7,5 mg/Kg de peso corpóreo para tartrazina.

Qual o título porcentual da tartrazina no limite máximo definido pela legislação brasileira?

    A condutividade térmica é uma propriedade muito importante na seleção de materiais para diversas aplicações. Em muitas situações são necessários materiais isolantes, isto é, com baixa condutividade térmica, enquanto que em outras são necessários materiais com elevada condutividade térmica. Por exemplo, os materiais utilizados para aquecimento devem possuir elevada condutividade térmica. De igual modo, a condutividade térmica de alguns materiais para aplicações elétricas ou eletrônicas é essencial para dissipar o calor que se produz por efeito Joule. A capacidade calorífica específica ou calor específico(Cp) é a quantidade de calor necessária para elevar, de um grau Celsius, a temperatura de um grama da substância a pressão constante. Abaixo estão apresentados a condutividade térmica e o calor específico de alguns materiais.

Suponha que se tenham três peças de 100 gramas cada uma, a primeira de aço, a segunda de cobre e a terceira de poliestireno, todas inicialmente a 20°C. Estas peças são transferidas para um recipiente com água em ebulição sob aquecimento constante em quantidade suficiente para todas submergirem. Após um certo tempo da imersão, a água volta a entrar em ebulição. Considere a ebulição da água utilizada em 100°C, e que nenhum processo químico ocorreu com as peças.

Julgue os itens abaixo relativos à situação hipotética acima, no que se refere ao equilíbrio térmico alcançado quando a água volta a entrar em ebulição.

I - As três peças estão em equilíbrio térmico com a água mas apresentam temperaturas diferentes umas das outras.

II - As três peças recebem a mesma quantidade de calor da água, tendo em vista que apresentam a mesma diferença de temperatura em relação à água em ebulição.

III - A peça de cobre é a que recebe mais calor, pois possui a maior condutividade térmica.

IV - A peça de poliestireno é a que recebe mais calor, porque apresenta a maior capacidade calorífica das três. No equilíbrio térmico, esta peça fica com a mesma temperatura (100°C) das demais e também da água que a envolve.

Está(ão) correto(s):

    A condutividade térmica é uma propriedade muito importante na seleção de materiais para diversas aplicações. Em muitas situações são necessários materiais isolantes, isto é, com baixa condutividade térmica, enquanto que em outras são necessários materiais com elevada condutividade térmica. Por exemplo, os materiais utilizados para aquecimento devem possuir elevada condutividade térmica. De igual modo, a condutividade térmica de alguns materiais para aplicações elétricas ou eletrônicas é essencial para dissipar o calor que se produz por efeito Joule. A capacidade calorífica específica ou calor específico(Cp) é a quantidade de calor necessária para elevar, de um grau Celsius, a temperatura de um grama da substância a pressão constante. Abaixo estão apresentados a condutividade térmica e o calor específico de alguns materiais.

Na informática, o processador, peça essencial para o funcionamento do computador, apresenta o efeito indesejado de produção excessiva de calor. O Cooler (refrigerador, em inglês) tem a função de superar esse problema. Esse sistema de dissipação térmica controla a temperatura basicamente por dois componentes: um microventilador (responsável pelo fluxo de ar), e um dissipador (peça de cobre ou alumínio) instalado sobre o processador.

Julgue os itens abaixo como certo (C) ou errado (E)

( ) Parte do calor gerado pelo processador é transferido para o dissipador, por diferença de temperatura. Este, facilitado por sua alta condutividade térmica, transfere calor diretamente para o ambiente, ajudado pelo ar impulsionado pela ventoinha, que mantém, num processo contínuo, a estabilidade da temperatura, essencial para o funcionamento adequado do processador.

( ) Um dissipador feito de níquel tem melhor funcionalidade que um dissipador de cobre. No entanto, por questões econômicas, a maioria dos dissipadores são feitos de alumínio ou cobre.

( ) Em épocas frias é aconselhável usar roupas de tecidos de alta condutividade térmica, para evitar a hipotermia (diminuição da temperatura corporal abaixo de 35°C).

( ) A folha de alumínio confeccionada de forma fina utilizada na culinária tem as vantagens de economia de material e de segurança, pois a reduzida massa da folha nesse formato corresponde a uma quantidade de calor igualmente pequena que esta pode armazenar, o que evita riscos de queimaduras, por exemplo, no preparo de assados.

( ) As panelas de barro (material cerâmico artesanal) são mais eficientes para manter os alimentos quentes por um período de tempo maior que as panelas de alumínio, no entanto, são mais dispendiosas porque consomem maior quantidade de carvão para o preparo dos cozidos.

A seqüência correta é:

A esteira é o aparelho mais usado nas academias. As mais modernas possuem um computador com visor que informa o tempo, a distância, a velocidade, os batimentos cardíacos e as calorias gastas, entre outras funções.

Em uma academia de ginástica, uma jovem anda sobre uma esteira rolante horizontal que não dispõe de motor [figura ao lado], movimentando-a. O visor da esteira informa que ela andou a uma velocidade constante de 5,4 km/h e que, durante 30 minutos, foram consumidas 202,5 quilocalorias. Adote 1,0 cal = 4,0 J.

Acerca do assunto tratado no texto I, responda à seguinte situaçãoproblema: Qual é a distância, em km, percorrida pela jovem em relação à parte superior da esteira?

A esteira é o aparelho mais usado nas academias. As mais modernas possuem um computador com visor que informa o tempo, a distância, a velocidade, os batimentos cardíacos e as calorias gastas, entre outras funções.

Em uma academia de ginástica, uma jovem anda sobre uma esteira rolante horizontal que não dispõe de motor [figura ao lado], movimentando-a. O visor da esteira informa que ela andou a uma velocidade constante de 5,4 km/h e que, durante 30 minutos, foram consumidas 202,5 quilocalorias. Adote 1,0 cal = 4,0 J.

Ainda acerca do assunto tratado no texto I, responda à seguinte situação-problema: Considerando-se que a energia consumida pela esteira se deve ao trabalho desempenhado pela força (supostamente constante) que a jovem exerceu sobre a esteira para movimentá-la, como também à distância encontrada na questão anterior, a intensidade dessa força, em Newton(N), que a jovem exerce sobre a esteira, é:

Uma professora de física, com o propósito de verificar se as idéias que os seus alunos traziam sobre a queda dos corpos se aproximavam da idéia defendida por Aristóteles, ou se estavam mais de acordo com a de Galileu, criou um diálogo entre dois colegas, os quais discutiam sobre o motivo de os corpos caírem de forma diferente, um tentando convencer o outro de que sua idéia era a mais correta.

(Adapatado de Hülsendeger, M. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v.21, n.3, 2004)

A partir do diálogo criado pela professora, alguns alunos deram as seguintes explicações que ela transcreveu na lousa:

I - Concordo com o colega A, pois isto acontece porque os corpos têm densidades diferentes.

II - Concordo com o colega B, pois durante a queda os corpos sofrem a resistência do ar.

III - Concordo com o colega A, porque a diferença de tempo na queda dos corpos se deve à resistência imposta ao movimento pelo ar.

IV - Concordo com o colega B, porque o tempo de queda de cada corpo depende, também, de sua forma.

Das explicações dadas pelos alunos nas proposições supracitadas, identifique qual(is) dela(s) está(ão) corretamente de acordo com as idéias de Galileu Galilei:

Em 24 de agosto de 2006, sete astrônomos e historiadores reunidos na XXVI Assembléia Geral da União Astronômica Internacional (UAI), em Praga, República Tcheca, aprovaram a nova definição de planeta. Plutão foi reclassificado, passando a ser considerado um planetaanão. Após essa assembléia o Sistema Solar, que possuía nove planetas passou a ter oito. (Adaptado de Mourão, R. R. Freitas. Plutão: planeta-anão. Fonte: www.scipione.com.br/mostra_artigos.)

Sabendo que a distância média da órbita da Terra é 1,5 x 1011 m, e a de Plutão é 60 x 1011 m, e que a constante K é a mesma para todos os objetos em órbita do Sol, qual o período de revolução de Plutão em torno do Sol em anos terrestres? (Expresse o resultado de forma aproximada como um número inteiro. Dado √10 = 3,2)

Em 24 de agosto de 2006, sete astrônomos e historiadores reunidos na XXVI Assembléia Geral da União Astronômica Internacional (UAI), em Praga, República Tcheca, aprovaram a nova definição de planeta. Plutão foi reclassificado, passando a ser considerado um planetaanão. Após essa assembléia o Sistema Solar, que possuía nove planetas passou a ter oito. (Adaptado de Mourão, R. R. Freitas. Plutão: planeta-anão. Fonte: www.scipione.com.br/mostra_artigos.)

Acerca do assunto tratado no texto II, tendo como base a história dos modelos cosmológicos (gravitação), assinale a alternativa correta.

De maneira simplificada, podemos considerar o olho humano como constituído de uma lente biconvexa, denominada cristalino, situada na região anterior do globo ocular (figura abaixo). No fundo deste globo está localizada a retina, que funciona como anteparo sensível à luz. As sensações luminosas, recebidas pela retina, são levadas ao cérebro pelo nervo ótico. O olho humano sem problemas de visão é capaz de se acomodar, variando sua distância focal, de modo a ver nitidamente objetos muito afastados até aqueles situados a uma distância mínima, aproximadamente a 25 cm. (Adaptado de Máximo, Antonio & Alvarenga, Beatriz. Física. 5ª ed. vol. 2 São Paulo: Scipione, 2000, p.279). “(...) Um sistema óptico tão sofisticado como o olho humano também sofre pequenas variações ou imperfeições em sua estrutura, que ocasionam defeitos de visão. Até há pouco tempo não havia outro recurso para corrigir esses defeitos senão acrescentar a esse sistema uma ou mais lentes artificiais – os óculos.” (Gaspar, Alberto. Física. 1ª ed.,vol. único. São Paulo: Ática, 2004, p. 311)

Acerca do assunto tratado no texto III, em relação ao olho humano e defeitos na vista, analise as proposições a seguir, escrevendo V ou F, conforme sejam Verdadeiras ou Falsas, respectivamente.

( ) Na hipermetropia, os raios de luz paralelos que incidem no globo ocular são focalizados depois da retina, e sua correção é feita com lentes convergentes.

( ) Na miopia, os raios de luz paralelos que incidem no globo ocular são focalizados antes da retina, e a sua correção é feita com lentes divergentes.

( ) Na formação das imagens na retina da vista humana normal, o cristalino funciona como uma lente convergente, formando imagens reais, invertidas e diminuídas.

( ) Se uma pessoa míope ou hipermétrope se torna também presbíope, então a lente que usa deverá ser alterada para menos divergente, se hipermétrope.

Assinale a alternativa que corresponde à seqüência correta:

De maneira simplificada, podemos considerar o olho humano como constituído de uma lente biconvexa, denominada cristalino, situada na região anterior do globo ocular (figura abaixo). No fundo deste globo está localizada a retina, que funciona como anteparo sensível à luz. As sensações luminosas, recebidas pela retina, são levadas ao cérebro pelo nervo ótico. O olho humano sem problemas de visão é capaz de se acomodar, variando sua distância focal, de modo a ver nitidamente objetos muito afastados até aqueles situados a uma distância mínima, aproximadamente a 25 cm. (Adaptado de Máximo, Antonio & Alvarenga, Beatriz. Física. 5ª ed. vol. 2 São Paulo: Scipione, 2000, p.279). “(...) Um sistema óptico tão sofisticado como o olho humano também sofre pequenas variações ou imperfeições em sua estrutura, que ocasionam defeitos de visão. Até há pouco tempo não havia outro recurso para corrigir esses defeitos senão acrescentar a esse sistema uma ou mais lentes artificiais – os óculos.” (Gaspar, Alberto. Física. 1ª ed.,vol. único. São Paulo: Ática, 2004, p. 311)

Ainda acerca do assunto tratado no texto III, resolva a seguinte situação-problema: A hipermetropia se deve ao encurtamento do globo ocular em relação à distância focal do cristalino. Isso causa dificuldade para enxergar objetos próximos e principalmente para leitura de textos. Uma pessoa, ao perceber que a menor distância focal em que consegue ler um livro é 50,0 cm, foi a um oculista que, percebendo que ela estava com hipermetropia, receitou lentes de correção para o defeito de sua visão, a fim de que ela pudesse ler livros a uma distância mínima confortável de 25,0 cm de sua vista. Qual é a vergência, em dioptrias (em graus) dessa lente, capaz de corrigir esse defeito?

A relatividade proposta por Galileu e Newton na Física Clássica é reinterpretada pela Teoria da Relatividade Restrita, proposta por Albert Einstein (1879-1955) em 1905, que é revolucionária porque mudou as idéias sobre o espaço e o tempo, uma vez que a anterior era aplicada somente a referenciais inerciais. Em 1915, Einstein propôs a Teoria Geral da Relatividade válida para todos os referenciais (inerciais e nãoinerciais).

Ainda acerca do assunto tratado no texto V, resolva a seguinte situação-problema: Considere uma situação “fictícia”, que se configura como uma exemplificação da relatividade do tempo.

Um grupo de astronautas decide viajar numa nave espacial, ficando em missão durante seis anos, medidos no relógio da nave.Quando retornam a Terra, verifica-se que aqui se passaram alguns anos.

Considerando que c é a velocidade da luz no vácuo e que a velocidade média da nave é 0,8c, é correto afirmar que, ao retornarem a Terra, se passaram:

A explicação para a curiosidade desta dona de casa é:

Num dia de sol intenso, com o intuito de diminuir a intensidade da radiação solar que penetra em sua cozinha, através de uma porta de vidro transparente, a dona de casa decidiu abri-la. Com base nesta atitude, analise as seguintes proposições:

I - Ela foi feliz com tal procedimento, porque a intensidade da radiação solar na cozinha diminuiu, já que os raios solares são concentrados na cozinha pela porta de vidro.

II - Ela foi feliz com tal procedimento, porque a intensidade da radiação solar diminuiu devido à convecção solar provocada pela radiação.

III - Ela não teve sucesso com este procedimento, pois ao abrir a porta de vidro, parte da luz solar que antes era refletida, agora não é mais, assim a intensidade da radiação solar no interior da cozinha aumentou.

IV - Ela não teve sucesso, uma vez que a intensidade da radiação solar no interior de sua cozinha permanece constante.

Das proposições acima apresentadas, está(ão) correta(s):