Questões do ENEM: Ciências da Natureza

Nos instrumentos musicais de corda, as cordas apresentam diferentes espessuras e diferentes densidades lineares de massa, para que aquelas que emitem sons mais graves não precisem ser muito longas, o que inviabilizaria a construção do instrumento.

Detalhes das cordas de um violoncelo 

(pt.wikipedia.org)

Para ilustrar o fato de que cordas que emitem sons mais graves precisariam ser muito longas, considere duas cordas, 1 e 2, ambas com extremidades fixas, que apresentem espessuras iguais, mesma densidade linear de massa e que estejam submetidas à mesma força de tração.

Quando essas cordas vibram em seus modos fundamentais, a frequência da onda sonora emitida pela corda 1 é 150 vezes maior do que a frequência da onda sonora emitida pela corda 2. Sabendo que a corda 1 mede L1 = 5 cm, o comprimento L2 da corda 2 deve ser de

Um circuito elétrico é constituído por um gerador ideal de força eletromotriz E, um amperímetro também ideal  e dois resistores ôhmicos de resistências R1 e R2 , conforme a figura. O gráfico abaixo do circuito representa a variação do potencial elétrico (V) ao longo dos pontos do ramo PZ que contém os dois resistores, adotando o potencial do ponto P como sendo nulo.

Sabendo que o amperímetro indica 2 A, as resistências R1 e R2 são, respectivamente, iguais a 

Observe a figura, formada por um triângulo PQR inscrito em uma circunferência de diâmetro PR = 10 m, em que PQ = 6 m. Uma partícula se move sobre a linha contínua, iniciando seu movimento em P, passando por Q, depois por R e, finalmente, voltando a P, como mostram as setas sobre a trajetória.

A partícula parte de P com velocidade inicial de 8 m/s, e o módulo de sua velocidade aumenta uniformemente ao longo da trajetória, até chegar novamente em P, com velocidade de 10 m/s. Adotando π = 3, o módulo da aceleração escalar dessa partícula ao longo de todo seu percurso é de:

Um estudante montou experimentos com seu professor para verificar a importância das cores das flores na atração de animais polinizadores. Previamente, na literatura, o estudante verificou a sensibilização de pássaros pelas flores vermelhas e bicolores (vermelho-amarelo) e que espécies de flores brancas normalmente são visitadas por morcegos. Em um dos experimentos controlados em laboratório, havia duas flores, uma branca e outra vermelha. Duas espécies diferentes de animais (um morcego e um pássaro) foram colocadas, separadamente, no ambiente do laboratório. O ambiente do experimento estava iluminado com luz monocromática vermelha.

Antes de realizar o experimento, o aluno formulou as seguintes hipóteses:

1- A cor é indiferente para os morcegos, uma vez que se orientam por ecolocalização.

2- O pássaro será sensibilizado pela cor refletida pela flor vermelha em ambiente com luz amarela monocromática.

3- A flor branca emitirá cor vermelha ao incidir luz vermelha monocromática sobre ela, estimulando o pássaro a visitá-la.

As hipóteses corretas são:

Em uma aula sobre vírus, o professor perguntou aos alunos sobre algumas características desses agentes infecciosos. Quatro alunos responderam, como se segue:

Aluno 1 - São constituídos apenas de DNA.

Aluno 2 - Não são constituídos por célula.

Aluno 3 - Não necessitam de outros organismos para sua reprodução.

Aluno 4 - São parasitas intracelulares facultativos.

O aluno que descreveu corretamente uma característica desses agentes foi o de número

No Brasil, a incidência das doenças infecto-parasitárias vem aumentando bastante nos últimos anos. Para tentar minimizar esses números, as secretarias municipais de saúde têm feito a aplicação de inseticidas químicos nas áreas atingidas.

Essa prática não auxilia no controle da seguinte doença:

Até recentemente, muitos acreditavam que a resposta para o enigma da vida já havia sido dada pela teoria da evolução de Darwin, adicionada da genética moderna. Segundo a teoria da evolução, o motor por trás da incrível variedade entre as espécies é o processo no qual os seres vivos são mais ou menos adaptados para sobreviver em seu ambiente e sob a constante competição com outras espécies por espaço e comida. A teoria da evolução é extremamente eficiente na descrição de como as espécies se diversificam. Mas ela não explica o "fenômeno vida". Dizer que a vida aqui na Terra veio do espaço também não resolve a questão, apenas a muda de lugar. O que complica as coisas é uma lei da física que diz que sistemas isolados (aqueles que não podem trocar energia com o exterior) tendem a ficar cada vez mais desordenados com o passar do tempo. Ora, seres vivos são sistemas extremamente complexos, parecendo violar essa lei. Como tal manifestação de ordem pode surgir em uma região pequena do espaço (um organismo) e sobreviver durante tanto tempo? A resposta vem do fato de seres vivos não serem sistemas isolados.

Fonte: Gleiser, M. A origem da vida revisitada. Folha de S. Paulo Ciência. In Folha de S. Paulo, 24 de fevereiro de 2002. (Adaptado). Disponível em: https://www1.folha.uol.com.br/fsp/ciencia/fe2402200202.htm

ASSINALE a alternativa que indica corretamente a lei da física e o mecanismo de evolução referidos pelo autor do texto.

Os air bags de veículos automotores não são inflados a partir de uma fonte de gás comprimido, mas de um produto de uma reação química que permite que o dispositivo seja inflado totalmente em, aproximadamente, 30 miléssimos de segundos. O coração dessa reação é chamado azida de sódio (NaN3). Ao detectar uma colisão, os sensores na parte frontal do veículo enviam um sinal elétrico que provoca o aquecimento e a decomposição da azida de sódio, conforme reação a seguir:

2NaN3 (s) → 2Na (s) + 3N2 (g)

Fonte: https://www.scientificamerican.com/article/how-do-air-bags-work/

Considere a pressão atmosférica de 1 atm, a temperatura de 300 K e R (constante universal dos gases ideais) = 0,08 atm L mol-1 K -1 .

O volume de gás nitrogênio, em m³ , liberado pela decomposição de 65 g de azida de sódio, é:

Durante um salto, em abril de 1987, o paraquedista Gregory Robertson percebeu que a colega Debbie Williams havia desmaiado ao colidir com um terceiro paraquedista e, por isso, ela não tinha como abrir o próprio paraquedas. Robertson, que também não tinha aberto o paraquedas e estava muito acima de Debbie, colocou-se de cabeça para baixo, aproximou seus braços do tronco e esticou as pernas, a fim de minimizar a força de arrasto exercida pelo ar e, assim, maximizar sua velocidade de queda. Depois de atingir uma velocidade terminal de 320 km/h, Robertson alcançou a moça e abriu o paraquedas dela. Em seguida, ele abriu o próprio paraquedas.

Fonte: Halliday, D.; Resnick, R.; Walker, J. Fundamentos de Física, volume 2: gravitação, ondas e termodinâmica. Rio de Janeiro: LTC, 2013.

A força de arraste e a aceleração sentida por Robertson ao atingir a velocidade terminal são respectivamente:

Sabe-se que os íons bário (Ba2+) são extremamente tóxicos ao organismo humano. Porém os médicos utilizam uma suspensão de sulfato de bário (BaSO4), um sal pouquíssimo solúvel em água, como contrastante radiológico. Normalmente, a suspensão é preparada em uma solução de sulfato de potássio (K2SO4), um sal bastante solúvel em água.

BaSO4 (s) → Ba2+(aq) + SO4 2- (aq)

K2SO4 (s) → 2K+ (aq) + SO4 2- (aq)

A função do sulfato de potássio nessa situação é:

Um colecionador de latas percebeu que algumas sofriam corrosão mais facilmente que outras. Intrigado com o fato, ele levou para análise duas latas de ferro, que foram armazenadas sob as mesmas condições e pertenciam ao mesmo lote de fabricação, sendo que uma estava corroída e outra não. O laudo da análise demonstrou que a lata corroída era revestida com estanho (Sn).

Considere as semiequações e potenciais padrão de redução (ε 0 ) para o estanho e o ferro.

Fe2+(aq) + 2e- → Fe(s) ε 0 = -0,44 V

Sn2+(aq) + 2e- → Sn(s) ε 0 = -0,14 V

A corrosão da lata revestida com estanho é explicada pelo(a):

Disponível em: <http://www.infoescola.com/fisico-quimica/mudancas-de-estado-fisico>. Acesso em: 15 de abr. 2017.

Com relação às mudanças de estado físico, o processo de

O texto faz referência às conclusões de Bohr ao explicar as dificuldades teóricas do modelo atômico rutherfordiano.

O ácido sulfúrico é uma das matérias primas mais utilizadas pelas indústrias químicas: na produção de papel, corantes, medicamentos, tintas, inseticidas, explosivos, produção de outros ácidos, no refino do petróleo, entre outros usos. Esse ácido pode ser produzido a partir de uma reação da pirita (dissulfeto de ferro) em presença de oxigênio para produzir dióxido de enxofre e óxido de ferro III. Na sequência, o dióxido de enxofre reage na presença de oxigênio para produção do gás trióxido de enxofre que, por sua vez, reage com água para a produção do ácido sulfúrico.

As equações químicas balanceadas, que representam as etapas descritas no texto sobre a produção do ácido sulfúrico, são:

O butano é comumente utilizado nos botijões de gás de cozinha, como combustível de isqueiros, matéria-prima na produção da borracha sintética, aquecimento de piscinas e saunas, dentre outros usos. Por ser inodoro, acrescenta-se mercaptano no botijão a fim de que as pessoas identifiquem vazamentos, caso ocorram. O butano pode ser obtido a partir do 2-butino, conforme a equação química a seguir.