Aula n.o 10 01. Explosões solares emitem radiações eletromagnéticas muito intensas e ejetam, para o espaço, partículas carregadas de alta energia, o que provoca efeitos danosos na Terra. O gráfico a seguir mostra o tempo transcorrido desde a primeira detecção de uma explosão solar até a chegada dos diferentes tipos de perturbação e seus respectivos efeitos na Terra. Internet:<www.sec.noaaa.gov> (com adaptações). Considerando-se o gráfico, é correto afirmar que a perturbação por ondas de rádio geradas em uma explosão solar a) dura mais que uma tempestade magnética. b) chega à Terra dez dias antes do plasma solar. c) chega à Terra depois da perturbação por raios X. d) tem duração maior que a da perturbação por raios X. e) tem duração semelhante à da chegada à Terra de partículas de alta energia. 02. Analise os textos a seguir constatando, ou não, a sua veracidade. I. Quando as placas tectônicas que formam a crosta terrestre se reacomodam após um período de tensão, grande energia é liberada na forma de ondas de choque chamadas Primárias (P) longitudinais, e Secundárias (S) transversais, que, ao chegar à superfície, provocam terremotos ou podem causar tsunâmis. A respeito dessas ondas sísmicas temos que as ondas P mudam sua velocidade na refração, porém a mantêm na reflexão. 44 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II II. Um raio de luz monocromática passa de um meio 1 para um meio 2 e desse para um meio 3, conforme indicado na figura. Podemos afirmar que o raio não muda de cor e sua velocidade aumenta ao passar de 1 para 2. III. A figura ilustra um desenho esquemático de um CD, com uma ampliação, mostrando parte da trilha em espiral, cuja largura é menor que 10 microns. O equipamento que faz a leitura do disco consiste essencialmente de uma fonte de luz e uma lente. F lente Como o feixe de luz deve ter seu diâmetro reduzido à largura de uma trilha do disco, pode-se dizer que a lente utilizada pode ser do tipo biconvexa. IV. Iluminando a bandeira do Brasil com luz monocromática amarela, teremos: as regiões que estão verdes veremos pretas, as regiões que estão brancas e amarelas veremos amarelas, e a região que está azul veremos preta. Estão corretas as afirmações: a) Todas. b) Nenhuma. c) I, II e III. d) I, III e IV. e) Apenas II e III. CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II 45 03. No final do século XVIII iniciou-se um processo intenso de transformações econômicas, técnicas, políticas e sociais que propiciou o crescimento de determinadas indústrias, devido à facilidade de obtenção de matérias-primas, mão de obra abundante e barata, e vasto mercado consumidor. Se, por um lado houve exploração do proletariado, acúmulo de capital e concentrações econômicas, por outro possibilitou-se um maior desenvolvimento tecnológico, aperfeiçoamento dos transportes e melhor aproveitamento energético. Foi nesse período, por exemplo, que Graham Bell inventou o telefone e Thomas Edison a lâmpada elétrica. Qual é a denominação oficial do período histórico em que ocorreu o citado processo de transformações econômicas e sociais? a) Iluminismo. b) Renascimento. c) Idade Média. d) Advento do Comunismo. e) Revolução Industrial. 04. Ainda com relação à questão anterior, o decibel (dB), homenagem a Graham Bell, é unidade de uma determinada grandeza física. Já a lâmpada de Edison foi chamada “elétrica” por dever seu funcionamento à intensidade da corrente que a percorria. Especifique, então, o nome da grandeza cuja unidade é o decibel, bem como o nome da unidade de corrente elétrica no SI (Sistema Internacional): a) Intensidade física do som; ohm (Ω); b) Quantidade de calor; volt (V); c) Nível de intensidade sonora; ampère (A); d) Convergência da luz; farad (F); e) Batimento sonoro; hertz (Hz). 05. O melhor de Calvin – Bill Watterson As radiações eletromagnéticas, provenientes do Sol, atravessam nossa atmosfera sendo absorvidas pela superfície do planeta. À noite, como ocorre a milhares de anos, o excesso de calor é devolvido ao espaço. Nas últimas décadas, porém, a poluição do ar por gases como CO2 (dióxido de carbono) e CO (monóxido de carbono), provenientes principalmente do escapamento dos automóveis e demais veículos automotores, impedem a devolução do excesso de calor ao espaço. Os gases citados, por serem extremamente leves, sobem rapidamente às camadas superiores da atmosfera onde funcionam como uma blindagem que aprisiona e isola o calor, elevando drasticamente a temperatura, provocando o derretimento das calotas polares e um descontrole climático que acarreta cataclismas ambientais em muitas regiões do planeta. O fenômeno resultante é o Efeito Estufa, citado por Calvin na tirinha humorística acima, e decorre do fato de que a radiação eletromagnética que transporta a maior parte da energia térmica do Sol para a Terra, também conhecida como “raios de calor”, é incapaz de atravessar os gases poluentes que impedem de retornar ao espaço. Tal radiação pode ser denominada como: a) ondas de radio; b) raios infravermelhos; c) raios ultravioletas; d) raios “X”; e) raios “γ”. 46 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II 06. “O maior telescópio do mundo; o VLT (sigla em inglês para telescópio muito grande), instalado em Cerro Paranal (Chile), começou a funcionar parcialmente na madrugada de ontem... Segundo o astrônomo João Steiner, quanto maior o espelho do telescópio, mais luz vinda do espaço ele coleta. O espelho do VLT tem um diâmetro de 16 m. O maior espelho em operação atualmente, instalado no telescópio Keck, no Havaí (EUA), tem diâmetro de 10 m.” (Folha de S. Paulo, 27/05/98). Supondo que a única diferença entre o VLT e o Keck seja o diâmetro dos seus espelhos, podemos afirmar que a quantidade de luz coletada pelo VLT, no intervalo de 1h é, aproximadamente: a) igual a 0,25 vezes a quantidade de luz coletada pelo Keck, nesse mesmo intervalo. b) igual à quantidade de luz coletada pelo Keck, nesse mesmo intervalo. c) igual a 1,60 vezes a quantidade de luz coletada pelo Keck nesse mesmo intervalo. d) igual a 2,56 vezes a quantidade de luz coletada pelo Keck nesse mesmo intervalo. e) igual a 3,20 vezes a quantidade de luz coletada pelo Keck nesse mesmo intervalo. 07. Uma onda de rádio é emitida por uma estação transmissora e recebida por um aparelho receptor situado a alguns quilômetros de distância. Para que ocorra a propagação da onda de rádio, entre a estação transmissora e o aparelho receptor, é necessária a presença de um meio material qualquer? Ainda, levando-se em conta que as antenas de uma estação repetidora de recepção ou de transmissão de ondas eletromagnéticas eficientes devem ter dimensão da ordem dos comprimentos das ondas que são recebidas ou emitidas, determine, para aparelhos celulares com frequência de 9,0 . 108 Hz, qual deverá ser o comprimento X das antenas de uma certa estação de repetição? a) Deve existir um meio material qualquer e o comprimento da antena deve ser superior a 37 m. b) Não é necessária a presença de um meio material e o comprimento da antena pode ser de 1/3 m. c) Deve existir um meio material que contenha fótons e o comprimento vale 3,7 . 10–7 m. d) Deve existir um meio que contenha elétrons livres e o comprimento deve valer 9 m. e) Tais ondas propagam-se pelo éter que preenche o Universo, e o comprimento da antena pode variar, uma vez, que uma boa recepção ou transmissão só depende de seu correto posicionamento. CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II 47 08. O funcionamento do olho humano é basicamente o seguinte: a luz ao entrar no olho atravessa inicialmente a córnea que, devido a sua curvatura, funciona como uma lente convergente. A luz passa em seguida pela pupila, que regula a luminosidade e depois atravessa o cristalino, outra lente convergente natural, responsável pela focalização da imagem sobre a retina, película que se situa no fundo do olho. Os nervos da retina formam o nervo óptico, que transmite os impulsos nervosos ao cérebro onde a imagem é interpretada. Em um olho míope, as imagens são formadas antes da retina. Uma técnica cirúrgica para corrigir a miopia consiste no uso de um laser para “esculpir” a córnea, a fim de modificar a convergência do conjunto córnea/cristalino. A figura ao lado mostra, de forma esquemática, o perfil da córnea de um olho míope. Responda se a curvatura da córnea da pessoa míope deve ser aumentada ou diminuída para corrigir sua deficiência visual. E indique, através de uma figura, como deve ficar o perfil da córnea após uma cirurgia de correção de miopia. a) A curvatura deve ser aumentada, de forma a aumentar a distância focal, dando à lente a seguinte forma: b) A curvatura deve ter raio infinito, tornando plana a face externa da córnea, assim: c) A curvatura deve ser diminuída para diminuir a distância focal e depositar a imagem na retina: d) A curvatura da córnea deve ser diminuída, aumentando a distância focal para que a imagem seja projetada sobre a retina: e) O enunciado está equivocado, uma vez que a miopia só pode ser corrigida cirurgicamente pela troca da lente cristalina do olho, por uma lente siliconada flexível e divergente. 48 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II 09. Observe a tira abaixo do argentino Quino: Percebe-se que o menino atrás do muro, portanto fora do alcance dos olhos de uma senhora idosa, emite sons diversos e ruídos com a finalidade de amedrontá-la. Ao atingir seu objetivo, no entanto, reconhece que sua atitude foi condenável. O fenômeno físico que tornou possível ao menino ser ouvido pela senhora sem ser visto por ela, é: a) a refração sonora, que permite ao som atravessar de um lado a outro do muro; b) a reflexão sonora que, através do eco, propaga o som por maiores distâncias; c) a difração, que permite às ondas sonoras contornar o obstáculo que se interpôs à sua frente; d) a reverberação, que prolonga indefinidamente a duração da onda sonora; e) a ressonância que ocorre entre a voz do menino e os tímpanos da velha senhora, qualquer que seja a distância entre os dois. CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II 49 10. Por que nos interrogatórios da polícia o quarto fica na penumbra e o detetive dirige muitas vezes a luz intensa de uma lâmpada contra o rosto do suspeito? Para desorientá-lo. Desse modo, verifica-se o fenômeno da ofuscação, pois a pessoa não consegue distinguir os detalhes do que a circunda e, sobretudo, não pode olhar nos olhos de quem a está interrogando. Pode ser que já nos tenha acontecido de sermos ofuscados por um forte clarão, talvez por faróis altos de um automóvel com o qual cruzamos numa estrada, ou ao sairmos de um ambiente escuro para outro totalmente iluminado. Isso acontece porque a sensibilidade da retina se torna, temporariamente, incapaz de ajustar-se ao excesso de luminosidade. Em tal circunstância, os nossos olhos reagem prontamente: as pálpebras abaixam-se e as pupilas se contraem, reduzindo a quantidade de luz que penetra nos olhos. Em uma situação oposta, como quando saímos de uma tarde ensolarada para o escuro de um cinema, por exemplo, as pupilas se dilatam permitindo a entrada de mais luz nos olhos de forma a facilitar a visão. Esse mecanismo que permite a visão tanto em ambientes claros quanto escuros, denomina-se: a) Acomodação visual; b) Persistência retiniana; c) Adaptação visual; d) Estigmatismo; e) Astigmatismo. 50 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II Gabarito 01. d Do gráfico percebe-se que a perturbação por raios X dura cerca de 10 minutos, e a perturbação por ondas de rádio dura mais de uma hora. 02. d 03. e 04. c 05. b 06. d R1 = 8 m R2 = 5 m S1 = 4πR12 = 4.3,14.82 S1 = 803,84 m2 S2 = 4πR22 = 4.3,14.52 = 314 m2 S1 80384 , = 2,56 = S2 314 07. b v=λ.f 3 . 108 = λ.9.108 3 1 = λ → λ = m 9 3 08. d 09. c 10. c CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II 51 ANOTAÇÕES 52 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II