Questões da prova UDESC 2016/2

A figura abaixo apresenta duas cargas puntiformes ao longo de um mesmo eixo.

Assinale a alternativa correta em relação ao potencial elétrico ao longo deste eixo.

Em Da Terra à Lua, Júlio Verne, o autor discute com grande propriedade as condições para uma viagem espacial até a Lua, e na obra há um exemplo de como a ciência inspira a arte:

“Tratemos simplesmente da modesta bala de vinte e quatro libras: se tem uma velocidade [...] setenta e seis vezes menor do que a da Terra no seu movimento de translação em redor do Sol, mas que, no entanto, ao sair do canhão, ultrapassa a velocidade do som, percorre duzentas toesas por segundo, duas mil toesas em dez segundos, quatorze milhas por minuto, oitocentas e quarenta milhas por hora, vinte mil e cem milhas por dia, isto é, 7.568.640 milhas por ano, ou seja, a velocidade dos pontos do equador no movimento de rotação do Globo”

A partir dos dados fornecidos no texto acima e admitindo diferenças entre os valores das grandezas na época do autor e dos valores aceitos na atualidade, pode-se inferir, em uma ordem de grandeza próxima dos valores contemporâneos, que a velocidade de translação da Terra, em Km/s ao redor do Sol, e a distância percorrida em um ano, em Km, são, respectivamente, de aproximadamente:

OBS.: 1 ano ≅ 3.10⁷s; 1 toesa ≅ 2 m; 1 milha ≅ 1,6 Km

O gráfico abaixo, retirado do Relatório Global sobre o Estado da Segurança Viária 2012, elaborado pela Organização Mundial de Saúde, mostra a principal causa de morte de jovens entre 15 a 29 anos no mundo, no ano de 2012.

A partir do gráfico, fica evidente que a principal causa de mortes entre jovens de 15 a 29 anos são os acidentes de trânsito. Fisicamente, as mortes no trânsito se explicam, principalmente, devido:

Um estudante gostaria de adquirir um ingresso para o cinema no valor de R$ 25,00. Ao assistir a uma aula de Física, ele teve ideia de economizar energia elétrica e pedir o valor economizado aos seus responsáveis. Em média, ele toma banho de 20 min com o chuveiro em potência máxima, ou modo inverno (6300 W). Sem considerar o valor da água economizada, em valores aproximados, reduzindo em um terço o tempo de banho e a potência do chuveiro para o modo verão (2500W), o tempo para poupar o valor do ingresso é de:

Dado: Para cada kWh é cobrado R$ 0,45.

Os princípios de conservação desempenham papel essencial dentro da Física, sendo imprescindíveis para a construção das teorias científicas. Analise as proposições que apresentam as leis físicas.

I. Primeira lei da termodinâmica
II. Segunda Lei de Ohm
III. Lei da Inércia
IV. Lei da gravitação universal de Newton
V. Lei de Lenz

Assinale a alternativa que contém as leis relacionadas ao princípio de conservação da energia.

É comum, no cinema, super-heróis salvarem pessoas em queda-livre. Esse tipo de situação costuma ser alvo de críticas, pois muitas cenas não podem ser explicadas pelas leis da Física. Isso levou a mudanças em alguns filmes mais recentes, tentando conferir maior “realidade” à história, aproximando o público dos personagens. Antes dessas mudanças, em um dos filmes do Homem-Aranha, o herói salva seu par romântico que cai do alto de um prédio a partir do repouso e permanece em queda livre por cerca de 8 segundos. A partir dessas informações é possível modelizar a situação para refletir sobre a viabilidade do salvamento. Em uma situação hipotética, considera-se que o herói tem a mesma velocidade que a moça ao segurá-la e que ele leva em torno de 0,4 segundos para desacelerá-la até o repouso (suponha que essa desaceleração seja constante). Além disso, admitindo-se que a moça tenha massa de aproximadamente 60 Kg e desprezando a resistência do ar, caso não fosse uma cena de ficção, a moça:

Observe o extrato a seguir do conto “Tempestade Solar” do escritor Ítalo Calvino.

“O Sol está sujeito a contínuas perturbações internas de sua matéria gasosa e incandescente, que se manifestam em perturbações visíveis na superfície: protuberâncias estourando como bolhas, manchas de luminosidade atenuada, intensas cintilações das quais se erguem no espaço jatos repentinos. Quando uma nuvem de gás eletrizado emitido no espaço pelo Sol investe a Terra atravessando as faixas de Van Allen, registram-se tempestades magnéticas e auroras boreais”

(Ítalo Calvino em Todas as Cosmicômicas – Companhia das Letras, 2007, 1 ed., p. 318).

Esse trecho relata fenômenos que afetam diretamente o mundo atual. Diariamente uma “chuva de partículas” proveniente do Sol bombardeia o planeta Terra. Caso essas partículas chegassem à superfície terrestre, ocorreriam diversos problemas de saúde. Felizmente, o campo magnético do nosso planeta oferece uma proteção natural contra essas partículas, defletindo-as antes de chegarem à superfície. Por outro lado, quando o Sol tem picos de atividade, em períodos de aproximadamente 11 anos, esses ventos solares penetram mais na atmosfera prejudicando seriamente os sistemas de comunicação via satélite e os sistemas de GPS. Esse fenômeno afeta em particular o Brasil, onde se encontra a Anomalia Magnética do Atlântico Sul, na qual há a redução da intensidade do campo magnético terrestre.

Analise as proposições sobre a ação do campo magnético terrestre para defletir as partículas carregadas da superfície do planeta Terra.

I. A força magnética atua sempre perpendicularmente ao plano definido pelos vetores velocidade e campo magnético terrestre.
II. A força magnética varia o módulo da velocidade e a sua direção, desviando as partículas para os polos terrestres.
III. No caso do Brasil, o raio da trajetória das partículas é maior que nos países que se encontram fora da Anomalia Magnética do Atlântico Sul, pois o campo magnético é menos intenso.
IV. O raio da trajetória da partícula é diretamente proporcional ao campo magnético terrestre e inversamente proporcional à sua velocidade.

Assinale a alternativa correta.

Analise as proposições em relação às informações sobre os motores a combustão, usados em automóveis.

I. Automóveis mais potentes conseguem transformar a maior parte da energia fornecida pelo combustível em trabalho.
II. O rendimento máximo de um motor a gasolina está próximo de 30%, mesmo reduzindo as perdas de energia em seu interior – independentemente do fabricante e do modelo do carro.
III. O trabalho externo necessário para comprimir a substância de operação nos pistões deve ser maior que o trabalho resultante da expansão dessa substância.
IV. É possível reaproveitar a maior parte do calor transferido para a fonte fria para gerar trabalho.
V. Ao produzir um movimento ordenado, há um aumento da entropia do ambiente ao redor do automóvel.

Assinale a alternativa correta.

As propriedades do íon fluoreto como agente de prevenção de cáries foram reconhecidas primordialmente na década de 1930, quando pesquisadores observaram que existia uma forte correlação entre a concentração do íon fluoreto na água de abastecimento, a cárie dental e a fluorose endêmica – doença causada por consumo excessivo de flúor. Assim, os dentifrícios contêm como fonte de fluoreto basicamente fluoreto de sódio, monofluorfosfato de sódio (MFP) ou combinações entre esses ingredientes, em concentrações que variam de 1000 a 1500 mg de fluoreto por quilograma de produto final. É recomendado como limite máximo de ingestão de fluoreto 0,07 mg/kg de peso/dia para crianças com dentes durante o desenvolvimento pré-eruptivo, independentemente da fonte de ingestão. Já para água de abastecimento tratada, o valor limite, pela legislação brasileira vigente, é de 1,5 mg/L. A equação abaixo representa a reação entre MFP e água:

Na₂PO₃F_(aq) + H₂O_(l) $\rightleftharpoons$ NaH₂PO_4(aq) + NaF_(aq)

Com base nas informações e na equação, analise as proposições.

I. Considerando o creme dental como a única fonte de ingestão de fluoreto e que crianças, em geral, ingerem todo creme dental que usam, uma criança com 14 kg não deveria usar diariamente mais que 1 g de creme dental contendo 7,58 mg de MFP/g de produto final.

II. Tendo como fonte de ingestão tanto a água de abastecimento incorretamente fluoretada em uma concentração de 0,4 mg/L como um creme dental com 1500 mg de fluoreto por kg, uma criança com 12 kg de peso, que toma 600 mL de água por dia, não deveria usar, nesse mesmo dia, uma massa desse creme dental superior a 0,4 g.

III. A equação representa a reação de hidrólise do MFP, gerando o dihidrogenofosfato de sódio e fluoreto de sódio, podendo ser classificada como uma reação ácido-base, na qual o MFP é o ácido e a água é a base.

Assinale a alternativa correta.

Cinética química é a parte da Química que estuda a velocidade das reações, a influência das concentrações de produtos e os reagentes na velocidade, assim como a influência de outros fatores, como temperatura, presença de catalisador, inibidor, etc. Em termodinâmica estuda-se o equilíbrio entre espécies químicas em uma reação, assim como fatores que influenciam o deslocamento desse equilíbrio, que podem ser variados de forma a maximizar ou minimizar a obtenção de um determinado composto.

Sobre essas duas importantes áreas da Química, analise as proposições.

I. A influência da concentração dos reagentes sobre a velocidade de uma reação é dada pela sua lei de velocidade, que é uma expressão matemática que sempre envolve a concentração de todos os reagentes, cada um elevado ao seu coeficiente estequiométrico.
II. A posição de um dado equilíbrio químico – o lado para o qual ele se encontra majoritariamente deslocado – pode ser deduzida a partir da lei de velocidade para qualquer equilíbrio químico.
III. Reações lentas são reações necessariamente deslocadas para os reagentes. Já reações rápidas se processam com consumo total dos reagentes e de maneira quase imediata.
IV. À pressão constante, o aumento da temperatura tem sempre uma influência de aumentar a velocidade de uma reação, mas o efeito desse aumento sobre o deslocamento do equilíbrio depende, primordialmente, da variação de entalpia para a reação na faixa de temperatura avaliada.
V. Tempo de meia vida é o tempo necessário para que a concentração de um reagente caia a metade de seu valor inicial, correspondendo ao tempo de equilíbrio da reação, que é definido como o tempo necessário para que metade dos produtos se transforme em reagente.

Assinale a alternativa correta.