Preencha com seu nome e número de matrícula os espaços indicados na capa deste caderno. Preencha com seu número de matrícula todos os espaços indicados na parte interna deste caderno. Esta prova contém 20 questões discursivas e terá duração total de 4 horas. A prova deve ser feita com caneta de tinta azul ou preta. Encontram-se neste caderno Classificação Periódica e formulário, os quais, a critério do candidato, poderão ser úteis para a resolução de questões. A resolução e a resposta de cada questão devem ser apresentadas no espaço correspondente. Não serão consideradas questões resolvidas fora do local indicado. O candidato somente poderá entregar este caderno e sair do prédio depois de transcorridas 3h30, contadas a partir do início da prova. Nome: Nº Matrícula: 2 Nº Matrícula: Em um segmento de cadeia ativa de DNA, que servirá de molde para a fita de RNA mensageiro, há 30 timinas e 20 guaninas. No segmento correspondente da fita complementar do DNA há 12 timinas e 10 guaninas. a) Quantas uracilas e quantas guaninas comporão a fita do RNA mensageiro transcrito do DNA ativado? b) Quantos aminoácidos deverão compor a cadeia de polipeptídeos que será formada? Justifique sua resposta. 3 4 Nº Matrícula: Considere as afirmações e o gráfico. I. Nas carnes e vísceras, o ferro é encontrado na forma Fe2+. II. Nos vegetais, o ferro é encontrado na forma mais oxidada, Fe 3+. III. A vitamina C é capaz de reduzir o ferro da forma Fe 3+ para a forma Fe2+. a) Qual das formas iônicas do ferro é melhor absorvida pelo intestino humano? Justifique. b) As afirmações e o gráfico justificam o hábito do brasileiro, de consumir laranja junto com a feijoada? Justifique. 5 Leia os trechos extraídos do romance O cortiço, de Aluísio Azevedo (1857-1913). TRECHO 1 A filha era a flor do cortiço. Chamavam-lhe Pombinha. [...] Tinha o seu noivo, o João da Costa, [...] mas Dona Isabel não queria que o casamento se fizesse já. É que Pombinha, orçando aliás pelos dezoito anos, não tinha ainda pago à natureza o cruento tributo da puberdade [...], por coisa nenhuma desta vida consentiria que a sua pequena casasse antes de “ser mulher”, como dizia ela. [...] entendia que não era decente, nem tinha jeito, dar homem a uma moça que ainda não fora visitada pelas regras! TRECHO 2 — Veio?! perguntou a velha com um grito arrancado do fundo da alma. A rapariga meneou a cabeça afirmativamente, sorrindo feliz e enrubescida. [...] — Milha filha é mulher! Minha filha é mulher! O fato abalou o coração do cortiço, as duas receberam parabéns e felicitações. a) Considerando a fisiologia da reprodução humana, o que vem a ser “as regras”, as quais o autor se refere? Qual alteração hormonal finaliza o processo que resulta na “vinda das regras”, como explicitado no trecho 2? b) Suponha que Pombinha, já casada, e com “regras” regulares, quisesse evitar filhos, e para isso adotasse o método contraceptivo conhecido por “tabelinha”. Como Pombinha poderia determinar o período no qual deveria se abster de relações sexuais? Explique por que essa abstenção sexual deve se dar ao longo de um período de dias, e não apenas em um dia. 6 Nº Matrícula: Em carta enviada à revista científica Science, cientistas brasileiros afirmaram que as mudanças no Código Florestal Brasileiro, aprovadas por comissão especial da Câmara dos Deputados em 2010, poderão levar mais de 100 mil espécies à extinção, além de aumentar substancialmente as emissões de gás carbônico (CO2) na atmosfera. a) Qual o problema ambiental causado pelo aumento das emissões de gás carbônico e quais suas consequências? b) Segundo os cientistas, a flexibilização no Código Florestal estimulará o desmatamento e reduzirá a restauração obrigatória de áreas nativas ilegalmente desmatadas. Explique como essas mudanças no código podem levar à extinção de espécies e ao aumento nas emissões de gás carbônico. 7 A fotossíntese e a respiração são dois processos imprescindíveis para as plantas, e do equilíbrio entre eles depende, em grande parte, a nutrição e o crescimento do vegetal. No gráfico a seguir está representada a variação das taxas de fotossíntese e respiração em função da intensidade luminosa. (Sônia Lopes. Biologia V.2. São Paulo: Saraiva, 2006, p.259.) a) Qual o significado do ponto x, representado no gráfico, para as plantas? b) Estabeleça a relação representada no gráfico entre a fotossíntese, a respiração e a intensidade luminosa. 8 Nº Matrícula: Na queima do cigarro, há a liberação dos gases CO, CO 2 e de outras substâncias tóxicas como alcatrão, nicotina, fenóis e amônia (NH3). Para a conscientização sobre a toxicidade do cigarro, a campanha antifumo realizada no estado de São Paulo em 2009 mostrava o uso do monoxímetro, “bafômetro do cigarro”, que mede a concentração de monóxido de carbono, em ppm (partes por milhão), no ar exalado dos pulmões do indivíduo. A figura representa o resultado da aplicação do teste. (www.bhsbrasil.com.br/monoximetro.htm. Adaptado.) a) Dado que 1 ppm de CO refere-se ao teor de 1 L de CO em 106 L de ar e que a densidade do CO é 1,145 g/L nas condições do teste, qual deve ser o valor de XX, indicado no visor do monoxímetro, se dois litros de ar exalado por aquele indivíduo contêm 4,5810–2 mg de monóxido de carbono? b) As moléculas de amônia e de gás carbônico apresentam formas geométricas e polaridades bem distintas. Descreva essas características. 9 Considere as seguintes experiências de laboratório: I. Adição de uma solução aquosa de brometo de sódio a uma solução aquosa de nitrato de prata, ambas de mesma concentração em mol/L. II. Adição de uma solução aquosa de ácido sulfúrico a um pedaço de zinco metálico. III. Adição de um pedaço de sódio metálico à água. IV. Borbulhamento de cloreto de hidrogênio em água. V. Adição de uma solução aquosa concentrada de cloreto de bário a uma solução aquosa, de igual concentração em mol/L, de carbonato de sódio. a) Escreva as equações químicas balanceadas correspondentes às experiências nas quais há formação de precipitado. b) Escreva os nomes oficiais dos precipitados formados. 10 Nº Matrícula: Um dentista receitou para seu paciente, que estava com ferimentos na gengiva, um enxágue bucal com água oxigenada 10 volumes. No quadro, é transcrita parte do texto que consta no rótulo de um frasco de água oxigenada comprado pelo paciente. Composição: solução aquosa de peróxido de hidrogênio 10 volumes de oxigênio. Indicações: antisséptico tópico – agente de limpeza de ferimentos. O peróxido de hidrogênio é um desinfetante oxidante, com ação germicida. O peróxido de hidrogênio se decompõe rapidamente e libera oxigênio quando entra em contato com o sangue. Considere as seguintes informações: A equação da reação de decomposição do H2O2 é: H2O2 (aq) H2O () + 1/2 O2 (g); Na decomposição de 1 kg de água oxigenada 10 volumes, são liberados 0,444 mol de gás O 2. a) Escreva o nome do grupo de substâncias orgânicas ao qual pertence a substância presente no sangue que promove a rápida decomposição da água oxigenada, bem como sua função em relação à energia de ativação dessa reação. b) Calcule o teor percentual em massa de peróxido de hidrogênio na solução de água oxigenada adquirida pelo paciente. 11 Substituindo-se dois átomos de H da molécula de benzeno, um deles por um grupo — OH, e o outro por um grupo — NO2, podem ser obtidos três isômeros de posição. a) Escreva as fórmulas estruturais e os respectivos nomes oficiais desses isômeros de posição. b) Identifique o isômero que apresenta o menor ponto de fusão. Utilizando fórmulas estruturais, esquematize e classifique a interação molecular existente nesse isômero, que justifica seu menor ponto de fusão em relação aos dos outros dois isômeros. 12 Nº Matrícula: Soluções aquosas de nitrato de prata (AgNO3), com concentração máxima de 1,7% em massa, são utilizadas como antisséptico em ambiente hospitalar. A concentração de íons Ag+ presentes numa solução aquosa de AgNO3 pode ser determinada pela titulação com solução de concentração conhecida de tiocianato de potássio (KSCN), através da formação do sal pouco solúvel tiocianato de prata (AgSCN). Na titulação de 25,0 mL de uma solução de AgNO 3, preparada para uso hospitalar, foram utilizados 15,0 mL de uma solução de KSCN 0,2 mol L–1, para atingir o ponto final da reação. a) Determine, em mol L–1, a concentração da solução preparada de AgNO3. b) Mostre, através de cálculos de concentração, se a solução de AgNO 3 preparada é adequada para uso hospitalar. Considere que a massa molar de AgNO3 seja igual a 170 g mol–1 e que a densidade da solução aquosa seja igual a 1 g mL–1. 13 14 Nº Matrícula: Um corpo desloca-se sobre uma superfície cujo perfil é representado na figura. A distância entre os pontos A e B, no trecho plano e horizontal da pista, é de 8 m. Considerando que o corpo passe pelo ponto A com velocidade de 10 m/s e adotando g = 10 m/s 2, suponha que: a) devido à força de atrito, o corpo vá, em movimento retardado, de A até B, onde para. Nessa situação, calcule o módulo da aceleração escalar, em m/s2, envolvida no processo de frenagem, supondo-a constante. b) toda a extensão da pista, de A até C, tenha passado por um tratamento que a tornou perfeitamente lisa. Dessa forma, o corpo consegue subir a rampa, atingindo velocidade nula no ponto C. Desprezando a resistência do ar, calcule a altura, em metros, do ponto C em relação ao nível dos pontos A e B. 15 Uma pequena esfera A, com massa de 90 g, encontra-se em repouso e em contato com a mola comprimida de um dispositivo lançador, sobre uma mesa plana e horizontal. Quando o gatilho é acionado, a mola se descomprime e a esfera é atirada horizontalmente, com velocidade de 2,0 m/s, em direção frontal a uma outra esfera B, com massa de 180 g, em repouso sobre a mesma mesa. No momento da colisão, as esferas se conectam e passam a se deslocar juntas. O gráfico mostra a intensidade da força elástica da mola em função de sua elongação. Considerando que as esferas não adquirem movimento de rotação, que houve conservação da quantidade de movimento na colisão e que não há atrito entre as esferas e a mesa, calcule: a) A energia cinética da composição de esferas AB após a colisão. b) Quanto a mola estava comprimida no instante em que o gatilho do dispositivo lançador é acionado. 16 Nº Matrícula: Atualmente, o laser de CO2 tem sido muito aplicado em microcirurgias, onde o feixe luminoso é utilizado no lugar do bisturi de lâmina. O corte com o laser é efetuado porque o feixe provoca um rápido aquecimento e evaporação do tecido, que é constituído principalmente de água. Considere um corte de 2,0 cm de comprimento, 3,0 mm de profundidade e 0,5 mm de largura, que é aproximadamente o diâmetro do feixe. Sabendo que a massa específica da água é 10 3 kg/m3, o calor específico é 4,2103 J/(kgK) e o calor latente de evaporação é 2,3106 J/kg: a) Estime a quantidade de energia total consumida para fazer essa incisão, considerando que, no processo, a temperatura do tecido se eleva 63C e que este é constituído exclusivamente de água. b) Se o corte é efetuado a uma velocidade de 3,0 cm/s, determine a potência do feixe, considerando que toda a energia fornecida foi gasta na incisão. 17 O Sol tem diâmetro de 1,4109 m e a sua distância média à Terra é de 1,51011 m. Um estudante utiliza uma lente convergente delgada de distância focal 0,15 m para projetar a imagem nítida do Sol sobre uma folha de papel. Ele nota que, se mantiver a imagem do Sol projetada sobre o papel durante alguns segundos, o papel começa a queimar. a) Qual o diâmetro da imagem do Sol projetada no papel? b) A potência por unidade de área da radiação solar que atinge a superfície da Terra, no Brasil, é da ordem de 1 000 W/m2. Se a lente que o estudante usa tem contorno circular com 0,10 m de diâmetro, qual a potência por unidade de área da radiação solar que atinge o papel na região onde a imagem do Sol é projetada? Como você explica a queima do papel utilizando esse resultado? Despreze a radiação absorvida e refletida pela lente e adote = 3,1. 18 Nº Matrícula: Um pequeno corpo, carregado com carga positiva igual a 510–6 C e de massa 210–8 kg, move-se com velocidade de 100 m/s na direção e sentido do eixo x quando sente a ação de um campo magnético de intensidade 20 T, que atua na direção e sentido indicados na figura. y x Considerando que a ação gravitacional sobre a carga seja desprezível e que ela se mova sujeita apenas à ação do campo magnético, calcule a) o módulo da força magnética, em newtons, que atua sobre ela. b) o raio, em metros, da trajetória em espiral percorrida por ela. 19 20 Nº Matrícula: Um objeto parte do ponto A, no instante t = 0, em direção ao ponto B, percorrendo, a cada minuto, a metade da distância que o separa do ponto B, conforme figura. Considere como sendo de 800 metros a distância entre A e B. Deste modo, ao final do primeiro minuto (1º. período) ele deverá se encontrar no ponto A1; ao final do segundo minuto (2º. período), no ponto A2; ao final do terceiro minuto (3º. período), no ponto A 3, e, assim, sucessivamente. Suponhamos que a velocidade se reduza linearmente em cada período considerado. a) Calcule a distância percorrida pelo objeto ao final dos 10 primeiros minutos. Constate que, nesse instante, sua distância ao ponto B é inferior a 1 metro. b) Construa o gráfico da função definida por “f(t) = distância percorrida pelo objeto em t minutos”, a partir do instante t = 0. 21 Colocam-se n3 cubinhos de arestas unitárias juntos, formando um cubo de aresta n, onde n > 2. Esse cubo tem as suas faces pintadas e depois é desfeito, separando-se os cubinhos. a) Obtenha os valores de n para os quais o número de cubinhos sem nenhuma face pintada é igual ao número de cubinhos com exatamente uma face pintada. b) Obtenha os valores de n para os quais o número de cubinhos com pelo menos uma face pintada é igual a 56. 22 Nº Matrícula: Na figura, ABCDEFGH é um paralelepípedo reto-retângulo, e PQRE é um tetraedro regular de lado 6 cm, conforme indica a figura. Sabe-se ainda que: P e R pertencem, respectivamente, às faces ABCD e EFGH; Q pertence à aresta EH ; T é baricentro do triângulo ERQ e pertence à diagonal EG da face EFGH; RF é um arco de circunferência de centro E. a) Calcule a medida do arco RF, em centímetros. b) Calcule o volume do paralelepípedo ABCDEFGH, em cm3. 23 Uma droga na corrente sanguínea é eliminada lentamente pela ação dos rins. Admita que, partindo de uma quantidade inicial de Q0 miligramas, após t horas a quantidade da droga no sangue fique reduzida a Q(t) = Q0 (0,64)t miligramas. Determine: a) a porcentagem da droga que é eliminada pelos rins em 1 hora. b) o tempo necessário para que a quantidade inicial da droga fique reduzida à metade. Utilize log 10 2 = 0,30. 24 Para testar a durabilidade de uma bateria elétrica foram construídos dois pequenos aparatos móveis, A e B, que desenvolvem, respectivamente, as velocidades constantes de 30 cm/s e 20 cm/s. Cada um dos aparatos é inicialmente posicionado em uma das duas extremidades de uma pista retilínea e horizontal de 9 m de comprimento, e correm em sentido contrário, um em direção ao outro, cada um em sua faixa. Ao chegarem à extremidade oposta, retornam ao início, num fluxo contínuo de idas e vindas, programado para durar 1 hora e 30 minutos. O tempo gasto pelos aparatos para virarem-se, em cada extremidade da pista, e iniciarem o retorno rumo à extremidade oposta, é desprezível e, portanto, desconsiderado para o desenvolvimento do experimento. a) Depois de quantos segundos os aparatos A e B vão se encontrar, pela primeira vez, na mesma extremidade da pista? b) Determine quantas vezes, durante toda a experiência, os aparatos A e B se cruzam. 25 Álgebra a an P.A.: a n a 1 (n 1) r e Sn 1 n 2 P.G.: a n a1 q n 1 e Sn Relações entre coeficientes e raízes: ax 3 bx 2 cx d 0 x1 x 2 x 3 b / a x1 x 2 x1 x 3 x 2 x 3 c / a x1 x 2 x 3 d / a a1 (q n 1) q 1 logb a c b c a 26