Questões do ENEM: Ciências da Natureza

Uma estratégia para a recuperação de áreas degradadas é a implantação de Sistemas Agroflorestais (SAFs). Os SAFs são sistemas produtivos que podem se basear na sucessão ecológica, análogos aos ecossistemas naturais, em que árvores exóticas ou nativas são plantadas em consórcio com espécies agrícolas. Com relação ao processo de sucessão ecológica, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) No início da sucessão, a produtividade líquida é pequena, mas vai aumentando até atingir seu ponto máximo, quando a comunidade chega ao estágio clímax.

( ) Ao longo da sucessão, observa-se, em geral, um aumento da biomassa e do número de nichos ecológicos.

( ) As espécies indicadas para iniciar a sucessão devem apresentar, como características, sementes resistentes à sombra, crescimento lento e elevada capacidade de fixar nitrogênio.

As afirmativas são, segundo a ordem apresentada, respectivamente, 

    A pílula do dia seguinte é um contraceptivo de emergência que deve ser utilizado somente em último caso, como, por exemplo, quando a camisinha estoura no momento da ejaculação ou quando a mulher se esquece de tomar a pílula anticoncepcional durante dois, três dias e só se lembra no momento da relação sexual. Há relatos de que a pílula vem sendo ingerida por mulheres que sofreram estupro. Entretanto, não se deve fazer de seu uso um hábito nem tomar mais que uma dose por mês. O uso da pílula tem diminuído em mais de 50% a taxa de gravidez indesejada e evitado milhares de abortamentos.

Disponível em: https://drauziovarella.com.br. Acesso em: 21 nov. 2018 (adaptado).

Qual o principal efeito que a pílula do dia seguinte, utilizada para evitar uma gravidez indesejada, causa no organismo da mulher? 

    Processos distintos foram desenvolvidos para se obter componentes a partir de um grande volume de matéria que contenha mais de uma substância. Em geral, esses processos dependem das diferentes propriedades a serem consideradas. Na obtenção de minérios, utiliza-se um desses processos, que consiste em passar corrente de água por um sistema composto por sólidos de diferentes densidades. A flutuação é um dos aspectos fundamentais dessa técnica.

O processo usado na obtenção de minérios referido no texto é denominado 

    Uma joint-venture formada pela Oxitec e pela Moscamed pretende eliminar a população de mosquitos Aedes aegypti por meio do emprego de biotecnologia, da seguinte maneira: no laboratório, ovos dos A. aegypti recebem uma microinjeção de DNA com dois genes — o primeiro é um sistema de ativação construído a partir de DNA sintético (feito da fusão da bactéria Escherichia coli e do vírus comum causador de herpes), para produzir uma proteína tóxica que impeça os descendentes de chegarem à fase adulta na natureza, e o outro gene é o da espécie de coral marinho Discosoma, que serve como marcador fluorescente para que os mosquitos tenham uma luz diferente da dos insetos comuns e sua presença em um ambiente possa ser detectada com uma luz especial. O objetivo é produzir machos modificados para procriar com as fêmeas selvagens — responsáveis pela incubação e transmissão dos vírus da dengue, chikungunya e zika. A ideia é essas fêmeas gerarem descendentes que venham a morrer antes de chegarem à vida adulta, reduzindose, assim, a população total.

Disponível em: www.bbc.com. Acesso em: 8 nov. 2018 (adaptado).

Tendo em vista as informações apresentadas no texto, os machos dos mosquitos A. aegypti modificados em laboratório podem ser considerados organismos transgênicos porque

   A equação do efeito Doppler, mostrada abaixo, relaciona as frequências (fobs) ouvidas por um observador estacionário que recebe o som emitido pela sirene de uma ambulância quando esta se aproxima ou se afasta dele. 

Em uma situação em que a velocidade da ambulância seja um décimo da velocidade do som no ar e a frequência própria da sirene seja de 198 Hz, um observador parado perceberá o som da sirene  

    Há apenas setenta anos, contrair uma infecção bacteriana poderia levar facilmente uma pessoa jovem e sadia à morte. Com o advento dos antibióticos, a história da medicina mudou completamente, estabelecendo-se uma revolução que salvou milhões de vidas em todo o mundo. No entanto, esse quadro vem se alterando drasticamente, em virtude da perda de eficácia dos antibióticos disponíveis. Em todo o mundo, tem sido observado aumento nos surtos infecciosos causados por microrganismos que resistem aos antibióticos, as chamadas bactérias multirresistentes ou popularmente conhecidas como superbactérias. A figura abaixo mostra o avanço nos casos de bactérias EPC no território europeu entre 2013 e 2015. 

Disponível em: http://internacional.elpais.com. Acesso em: 13 nov. 2018 (adaptado).

O surgimento de superbactérias resistentes aos antibióticos comercialmente disponíveis deve-se 

O entendimento das causas ou efeitos dos movimentos de partículas na presença de um campo magnético é importante para a compreensão dos fenômenos magnéticos que estão presentes em diversos dispositivos que fazem parte do nosso cotidiano, como motores elétricos, fornos, impressoras, entre outros.

A figura a seguir ilustra a situação em que um feixe de elétrons descreve uma trajetória circular no plano xOy, no sentido anti-horário, devido à ação de um campo magnético B. Os elétrons, gerados no filamento, têm velocidade v, em módulo. Considere a existência do eixo z com direção perpendicular ao plano xOy e com sentido positivo saindo da folha.  

Na situação apresentada, o campo magnético B tem direção 

O uso de usinas nucleares em substituição às hidrelétricas e termelétricas sempre gerou divergência. Um dos aspectos polêmicos no debate refere-se ao risco de explosões, associado às ocorridas com bombas nucleares. A primeira bomba foi viabilizada quando se conseguiu produzir nêutrons por meio de uma mistura de berílio 9 e polônio 210. Bombas de U 235 utilizam-se de fissão gerada pelo choque de nêutrons com os núcleos atômicos, quebrando-os, gerando grande quantidade de energia. As reações ocorrem em cadeia, diferentemente do que ocorre nas usinas, nas quais as reações são controladas, mantidas em taxa constante, impedindo explosões.

No caso das bombas, a fissão ocorrida produz, para cada nêutron que se choca com o U 235, 

O experimento representado anteriormente foi um dos primeiros utilizados para explicar, em meados do século XVII, a origem dos seres vivos. Nesse experimento, pedaços de carne foram deixados, por determinado período de tempo, em três diferentes frascos de vidro: um totalmente fechado, outro coberto com uma gaze fina e o terceiro aberto. Após alguns dias, observou-se que surgiram vermes apenas no frasco aberto, no qual moscas podiam entrar e sair.

Esse experimento foi muito importante para refutar a teoria segundo a qual a origem dos insetos ocorria por  

O densímetro serve para medir a densidade de um fluido a dada temperatura. O líquido é colocado em uma proveta, o instrumento é mergulhado e, pela leitura da marcação na haste graduada, obtém-se a densidade do material, pela qual a qualidade do etanol é avaliada. Quem já foi a um posto de combustíveis e observou uma bomba fornecendo etanol viu um densímetro termocompensado em plena atividade. Esse instrumento é obrigatório na bomba, pois por meio dele é possível verificar se o produto foi adulterado. 

Os parâmetros de qualidade do combustível etanol estão adequados

A catálise, uma das áreas de pesquisa da química, vem sendo utilizada no desenvolvimento de soluções tecnológicas para o problema ambiental causado pelo aumento acentuado do uso de veículos automotores movidos a gasolina.

A principal contribuição desenvolvida na catálise para minimizar os problemas associados à queima da gasolina em veículos automotores é

Disponível em: www.superkid.pl. Acesso em: nov. 2016 (adaptado).

A chaleira elétrica é um aparelho doméstico que utiliza uma resistência R para o aquecimento de líquidos. O tempo para aquecer determinado líquido depende da potência da chaleira. Pretende-se comparar o comportamento de uma chaleira quando conectada a uma tomada de 110 V e a uma tomada de 220 V. Para isso, realizaram-se os seguintes experimentos, em que o índice 1 se refere ao caso de conectar a chaleira à tomada de 110 V e o índice 2, à tomada de 220 V.

Primeiro experimento: Para a mesma quantidade de massa de água, inicialmente a 0 °C, determinaram-se as temperaturas T₁ e T₂ que a massa de água atingiu, transcorrido determinado tempo de funcionamento da chaleira.

Segundo experimento: Para a mesma quantidade de massa de água, inicialmente a 0 °C, determinaram-se os tempos t₁ e t₂ necessários para a massa de água atingir determinada temperatura final.

Considerando-se que a chaleira está em perfeito funcionamento e que toda a potência elétrica é transferida para a massa de água no processo de aquecimento, quais as relações entre T₁ e T₂ e entre t1 e t₂?

Dmitry Mendeleev, nascido na Rússia, formulou uma lei que ele denominou, em 1871, como periódica: quando dispostos de acordo com o valor de seus pesos atômicos, os elementos apresentam uma clara periodicidade de propriedades.

A tabela elaborada por Mendeleev, em consonância com a lei periódica por ele formulada, organizava os elementos em função 

As lâmpadas de vapor de sódio emitem uma luz amarelo-alaranjada, quase perfeitamente monocromática, de comprimento de onda da ordem de 0,6 × 10-6 m. O consumo eficiente de energia elétrica e a possibilidade de controle da poluição visual nas cidades fazem com que a lâmpada de sódio esteja entre as mais empregadas na iluminação pública. Sabe-se que a emissão dessa luz característica está relacionada à estrutura do átomo: quando um elétron cai de um estado excitado para um estado de menor energia, ele libera essa diferença de energia E como um fóton de frequência f = E / h, em que h é a constante de Planck. Portanto, a radiação emitida está relacionada às transições eletrônicas possíveis em cada átomo. A figura a seguir mostra os níveis de energia dos elétrons no átomo de sódio relacionados aos níveis eletrônicos s, p, d, f.  

O emprego de catalisadores é de grande importância para o meio ambiente, pois eles criam caminhos alternativos de menor energia de ativação para que as reações químicas se processem, o que permite o emprego de menores temperaturas de reação, diminuindo-se, assim, o consumo de energia. O esquema a seguir apresenta a energia para reagentes, produtos e estado ativado de uma reação genérica “reagentes → produtos” catalisada e não catalisada.  

De acordo com o diagrama de energia apresentado, a energia de ativação da reação catalisada corresponde a  

Para decidir qual a melhor caixa d’água a ser instalada em uma obra, o responsável utilizou o modelo a seguir, com o objetivo de avaliar a pressão exercida pela caixa na laje e a pressão exercida pela água em um ponto no fundo de cada caixa. A figura seguinte mostra as caixas d’água I, II e III, de formatos distintos, apoiadas sobre lajes. As caixas estão fechadas, cheias de água, seus volumes são, respectivamente, 2V, 2V e V, e suas áreas de base (contato) com a laje são, respectivamente, 2A, A e A. Na figura, estão mostradas as alturas das caixas d’água. 

Desconsiderando-se a pressão atmosférica e o peso do material de que são feitas as caixas d’água, qual é a classificação, em ordem crescente, da razão entre a pressão que a caixa d’água exerce sobre a laje e a pressão da água em um ponto na base da caixa? 

O uso de camundongos como modelos experimentais em pesquisas científicas tem fornecido informações importantes, como as que puderam explicar por que as fêmeas de mamíferos têm dois cromossomos X, ao passo que os machos apresentam apenas um, e todos os indivíduos que possuem ao menos um cromossomo Y sem alterações são do sexo biológico masculino. Em 1961, Mary Lyon propôs uma teoria, atualmente comprovada cientificamente, segundo a qual, em fêmeas com número cromossômico normal, um dos cromossomos é inativado e, nos machos com número normal de cromossomos, isso não ocorre. Portanto, machos e fêmeas apresentam uma compensação de dose, ou seja, a mesma quantidade de produtos gênicos. O cromossomo X inativado é observável por microscopia como um corpúsculo dentro do núcleo, denominado corpúsculo de Barr.

Disponível em: www.genetics.org/content/163/1/1. Acesso em: out. 2019 (adaptado).

Considere que o material biológico de dois indivíduos tenha sido submetido à análise com o objetivo de detectar a presença do corpúsculo de Barr e avaliar a presença de síndromes genéticas relacionadas aos cromossomos sexuais. O resultado mostrou ausência desse corpúsculo em um indivíduo e presença de dois corpúsculos no outro indivíduo. Com relação à quantidade de cromossomos sexuais de cada indivíduo, infere-se que  

O óxido de cálcio (CaO), largamente empregado na indústria da construção civil, é produzido a partir da decomposição térmica do carbonato de cálcio (CaCO3), também conhecido por calcário, conforme a reação a seguir.

CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)

Considere que as massas molares do CaO e do CaCO3 sejam iguais a 56 g/mol e 100 g/mol, respectivamente, e que a matéria-prima empregada por uma indústria para a produção de CaO apresente 20% de impurezas que não podem ser convertidas em CaO. Nessas condições, a massa máxima de CaO, expressa em kg, que pode ser produzida a partir de 20,0 kg da matéria-prima impura é 

Leia a seguinte situação descrita por um aluno ao seu professor de física.

Professor, a minha casa fica próxima a um morro. Do outro lado do morro, existe uma antena de rádio e, próximo a ela, um holofote. Não tenho nenhuma dificuldade em sintonizar o sinal da emissora de rádio, mas não consigo ver a luz emitida pelo holofote. Sei que as ondas emitidas pela antena e pelo holofote são ambas eletromagnéticas; sei também que diversos fenômenos que ocorrem com as ondas eletromagnéticas dependem da frequência da onda. Mas, então, professor, qual propriedade física explica esse fenômeno? 

Considerando-se as figuras I e II, que ilustram a situação descrita pelo aluno, qual é a propriedade ondulatória que explica o fenômeno descrito?  

Um dos problemas ambientais decorrentes da combustão do petróleo e do carvão é a geração de dióxido de enxofre. Um dos métodos empregados para minimizar esse problema consiste em injetar, nos fornos das usinas, carbonato de cálcio, que se decompõe em óxido de cálcio e dióxido de carbono. Assim, o dióxido de enxofre (SO2, 64,0 g/mol) reage com o óxido de cálcio (CaO, 56,0 g/mol) para formar o sulfito de cálcio (CaSO3, 120,0 g/mol), segundo a reação a seguir, a partir da qual se forma um sólido que provoca menor prejuízo ambiental quando descartado. 

CaO(s) + SO2(g) → CaSO3(s)  

Os métodos de remoção de poluentes empregados pelas usinas, tal como o descrito anteriormente, podem ser classificados, em termos de sua eficiência, de acordo com as faixas apresentadas na tabela a seguir.  

Para avaliar o método de redução de dióxido de enxofre de determinada usina, foi utilizada uma amostra de 1.000 m3 de ar contendo dióxido de enxofre a 20,0 mg/L, que, após o tratamento descrito anteriormente, gerou uma massa de sulfito de cálcio igual a 24,0 kg. De acordo com a tabela apresentada, o método de remoção de poluentes dessa usina é classificado como de eficiência