Simulado de Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Explicação: A insulina é um hormônio hipoglicemiante que atua promovendo a translocação de transportadores de glicose (GLUT-4) para a membrana celular das células musculares e adiposas, permitindo a captação de glicose da corrente sanguínea e estimulando a glicogênese hepática e muscular.

Explicação: Para resistores em paralelo, a resistência equivalente é Req = (R1 * R2) / (R1 + R2) = (20 * 30) / (20 + 30) = 600 / 50 = 12 Ω. Aplicando a primeira lei de Ohm (U = Req * i): i = 60 V / 12 Ω = 5 A.

Explicação: Durante o tempo de reação (0,8 s), o carro anda em MRU: d1 = v * t = 20 * 0,8 = 16 m. Durante a frenagem (MUV), usando a equação de Torricelli: v² = v0² - 2*a*d2 → 0 = 20² - 2*(5)*d2 → 10*d2 = 400 → d2 = 40 m. A distância total percorrida é d = d1 + d2 = 16 + 40 = 56 m.

Explicação: O crossing-over ocorre durante a Prófase I da meiose, especificamente no subestágio paquíteno, quando os cromossomos homólogos pareados (bivalentes) trocam segmentos entre cromátides não irmãs.

Explicação: A força magnética de Lorentz sobre uma carga é F = |q| * v * B * sen(θ). Sendo o lançamento perpendicular, θ = 90° e sen(90°) = 1. Assim, F = (2 x 10⁻⁶ C) * (5 x 10⁴ m/s) * 0,3 T * 1 = 0,03 N (ou 3 x 10⁻² N).

Explicação: O comensalismo é uma relação ecológica interespecífica harmônica (+/0) na qual uma espécie (comensal) se alimenta dos restos de alimento da outra (hospedeiro), sem prejudicá-la nem beneficiá-la.

Explicação: A pressão hidrostática é P_hid = d * g * h = 1000 kg/m³ * 10 m/s² * 20 m = 2,0 x 10⁵ Pa. A pressão absoluta total é a soma da atmosférica com a hidrostática: P_total = P_atm + P_hid = 1,0 x 10⁵ + 2,0 x 10⁵ = 3,0 x 10⁵ Pa (ou 3 atm).

Explicação: A 1ª Lei de Mendel afirma que cada característica é determinada por um par de fatores (alelos) que se separam (segregam) durante a formação dos gametas (meiose), de modo que cada gameta recebe apenas um fator de cada par.

Explicação: A energia potencial elástica de uma mola ideal é calculada por Ep = (k * x²) / 2. Substituindo os valores: Ep = (400 * 0,1²) / 2 = (400 * 0,01) / 2 = 4 / 2 = 2,0 J.

Explicação: Entre as moléculas de água ocorrem ligações de hidrogênio (devido à ligação do átomo de hidrogênio com o oxigênio, que é altamente eletronegativo e pequeno). No H2S, o enxofre é menos eletronegativo e maior, estabelecendo interações dipolo-dipolo permanentes mais fracas, exigindo muito menos energia para mudar de estado físico.

Explicação: Plantas xerófitas exibem folhas reduzidas ou modificadas em espinhos, cutícula cerosa espessa, estômatos em criptas e, em muitas espécies (como cactos e suculentas), metabolismo ácido das crassuláceas (CAM), abrindo os estômatos preferencialmente à noite para fixar CO2.

Explicação: O mRNA sintético encapsulado em nanopartículas lipídicas entra nas células humanas e é traduzido pelos ribossomos do próprio hospedeiro para sintetizar a proteína Spike viral. Essa proteína atua como antígeno, sendo reconhecida pelo sistema imune para a produção de anticorpos e células de memória, sem risco de integração ao genoma.

Explicação: A bainha de mielina atua como um isolante elétrico que impede o fluxo de íons através da membrana na maior parte do axônio. As trocas iônicas e a despolarização ocorrem exclusivamente nos nódulos de Ranvier (regiões desprovidas de mielina), permitindo que o impulso 'salte' de nódulo em nódulo com velocidade muito maior.

Explicação: As briófitas são plantas avasculares, ou seja, desprovidas de vasos condutores de seiva (xilema e floema). O transporte de água e nutrientes ocorre de célula a célula por difusão e osmose, processos lentos e eficientes apenas para curtas distâncias, limitando o tamanho corporal.

Explicação: Como a reação direta é exotérmica (ΔH < 0), a diminuição da temperatura desloca o equilíbrio no sentido direto. Além disso, os reagentes somam 4 mols gasosos e o produto possui 2 mols; portanto, o aumento da pressão desloca o sistema para o sentido de menor volume molar (formação de NH3).

Explicação: O etanoato de etila tem fórmula molecular C4H8O2 e pertence à função éster. Isômeros de função são compostos de mesma fórmula molecular com grupos funcionais diferentes; os ácidos carboxílicos de cadeia aberta saturada são isômeros funcionais dos ésteres. O ácido butanoico possui a fórmula molecular C4H8O2 (C3H7COOH).

Explicação: As frações mais leves contêm hidrocarbonetos de cadeias curtas (C1 a C4), como metano, etano, propano e butano, que possuem menores pontos de ebulição e sobem na coluna na forma de gás, sendo recolhidas no topo (GLP / gás combustível). O asfalto e resíduos pesados ficam na base.

Explicação: O trabalho realizado por ciclo é W = Q_quente - Q_fria = 800 J - 600 J = 200 J. O rendimento (η) é dado por η = W / Q_quente = 200 / 800 = 0,25, ou seja, 25%.

Explicação: C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O, ΔH = -1368 kJ. Pela expressão da entalpia: ΔH = Σ ΔHf(produtos) - Σ ΔHf(reagentes). Logo: -1368 = [2*(-394) + 3*(-286)] - [ΔHf(etanol) + 0] → -1368 = [-788 - 858] - ΔHf(etanol) → -1368 = -1646 - ΔHf(etanol) → ΔHf(etanol) = -1646 + 1368 = -278 kJ/mol.

Explicação: O calor fornecido pela água até chegar a 0 °C é Q = m*c*ΔT = 300 * 1 * (0 - 40) = -12.000 cal. Para fundir todo o gelo seriam necessárias Q = m*L = 200 * 80 = 16.000 cal. Como 12.000 cal < 16.000 cal, a água esfria até 0 °C antes de fundir todo o gelo (apenas 12.000 / 80 = 150 g de gelo fundem). Restam 50 g de gelo em equilíbrio com a água líquida a 0 °C.

Explicação: No olho míope, o sistema óptico possui convergência excessiva ou o bulbo ocular é mais longo que o normal, fazendo com que os raios convirjam antes da retina. Para divergir ligeiramente os raios antes de entrarem no olho e deslocar o ponto focal para a retina, utilizam-se lentes divergentes (côncavas).

Explicação: Aplicando a Lei de Snell-Descartes: n1 * sen(θ1) = n2 * sen(θ2) → 1,0 * sen(30°) = √3 * sen(θ2) → 0,5 = √3 * sen(θ2) → sen(θ2) = 0,5 / √3 = 1 / (2√3) = √3 / 6.

Explicação: O pai hemofílico tem genótipo XʰY e a mãe homozigota normal tem genótipo XᴴXᴴ. Os filhos homens herdam o cromossomo Y do pai e o Xᴴ da mãe, sendo saudáveis (XᴴY). As filhas mulheres herdam Xʰ do pai e Xᴴ da mãe, sendo portadoras sadias (XᴴXʰ). Portanto, a probabilidade de nascer qualquer criança hemofílica é 0%.

Explicação: Ao misturar nitrato de prata (AgNO3) e cloreto de sódio (NaCl), ocorre uma reação de dupla troca formando NaNO3 (muito solúvel) e AgCl (cloreto de prata), que é praticamente insolúvel em água (Kps muito baixo) e se precipita na forma de um sólido branco.

Explicação: No dióxido de enxofre (SO2), o oxigênio tem NOX = -2, logo o enxofre possui NOX = +4. Na atmosfera, o SO2 é oxidado a SO3 (NOX = +6) e reage com água formando H2SO4, no qual o NOX do enxofre permanece +6. Logo, o enxofre é oxidado de +4 para +6.

Explicação: Na gravitação universal, a velocidade orbital circular é dada por v = √(G*M / R). Se o raio passa a ser R' = 4R, a nova velocidade é v' = √(G*M / 4R) = √(G*M / R) / √4 = v / 2. Logo, a velocidade é reduzida pela metade.

Explicação: A fosforilação oxidativa ocorre na membrana interna da mitocôndria através da cadeia transportadora de elétrons, que bombeia prótons (H+) para o espaço intermembranas, criando um gradiente eletroquímico. O retorno dos prótons para a matriz mitocondrial através da enzima ATP-sintase impulsiona a síntese de grande quantidade de ATP.

Explicação: O retículo endoplasmático liso (não granuloso) atua na síntese de lipídios (incluindo fosfolipídios e esteroides), no armazenamento de cálcio em células musculares e no metabolismo de detoxificação celular nos hepatócitos.

Explicação: O número de meias-vidas decorridas em 32 dias é n = 32 / 8 = 4 períodos de meia-vida. A massa remanescente é dada por m = m0 / 2ⁿ = 40 mg / 2⁴ = 40 mg / 16 = 2,5 mg.

Explicação: A relação de transformação é V2/V1 = N2/N1 → V2/110 = 1000/200 = 5 → V2 = 550 V. Como o transformador é ideal, a potência no secundário é igual à do primário (P = 220 W). Assim, P = V2 * I2 → 220 = 550 * I2 → I2 = 220/550 = 0,4 A.

Explicação: No neodarwinismo, a variabilidade genética surge por mutações e recombinação gênica pré-existentes. O meio ambiente atua selecionando os indivíduos portadores de características que conferem maior probabilidade de sobrevivência e reprodução no ambiente específico (adaptação).

Explicação: Na refração, a frequência da onda independe do meio, mantendo-se constante (f = 680 Hz). O comprimento de onda na água é dado por λ = v / f = 1480 / 680 ≈ 2,18 m. No ar, o comprimento era de 340 / 680 = 0,5 m.

Explicação: A potência útil é P_útil = W / t = 15.000 J / 1 s = 15.000 W (15 kW). A potência total é P_total = 60.000 W (60 kW). A potência dissipada é P_diss = P_total - P_útil = 60.000 - 15.000 = 45.000 W. O rendimento é η = P_útil / P_total = 15.000 / 60.000 = 0,25 ou 25%.

Explicação: Pela Lei de Charles para transformações isobáricas, V / T = constante (V1/T1 = V2/T2). Portanto, o volume de um gás ideal é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta medida em Kelvin. Se T é triplicada, o volume V também será triplicado.

Explicação: Na biomagnificação (ou magnificação trófica), substâncias tóxicas não biodegradáveis e lipossolúveis não são metabolizadas nem excretadas facilmente pelos organismos. Consequentemente, sua concentração por unidade de biomassa aumenta progressivamente ao longo dos níveis tróficos, atingindo concentração máxima no predador de topo da cadeia (o gavião).

Explicação: O tempo diário total de uso é de 4 pessoas x 15 min = 60 min = 1 h. Em 30 dias, o tempo total é de 30 horas. A energia consumida é dada por E = P x t = 5,5 kW x 30 h = 165 kWh. Multiplicando pelo valor da tarifa (165 kWh x R$ 0,80), obtém-se o custo de R$ 132,00.

Explicação: Na eletrólise ígnea não há água. Os cátions Na⁺ migram para o cátodo (polo negativo) sofrendo redução e formando sódio metálico líquido/sólido (Na). Os ânions Cl⁻ migram para o ânodo (polo positivo) sofrendo oxidação e liberando gás cloro (Cl2).

Explicação: Os triglicerídeos são ésteres de ácidos graxos combinados com o glicerol (propan-1,2,3-triol). Na hidrólise básica (saponificação), ocorre a clivagem das ligações éster, liberando sais de ácidos graxos (sabão) e o glicerol (glicerina).

Explicação: Para que ocorra a deposição do metal, os cátions Ni²⁺ devem sofrer redução (ganhar elétrons: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni(s)). A redução ocorre sempre no cátodo, que em uma cuba eletrolítica está ligado ao polo negativo do gerador. Logo, a peça de aço deve atuar como cátodo (polo negativo).

Explicação: O petróleo forma uma camada espessa e insolúvel sobre a superfície da água, reduzindo drasticamente a penetração da luz solar na zona fótica. Isso inibe a atividade fotossintética do fitoplâncton, base da cadeia alimentar marinha, desestruturando os níveis tróficos subsequentes.

Explicação: A adição de sulfato de alumínio e cal favorece a hidrólise gerando hidróxido de alumínio insolúvel, que neutraliza cargas e aglomera a sujeira coloidal em flocos densos. Esse processo é a coagulação seguida de floculação.

Explicação: O peso da esfera é P = m*g = 0,8 kg * 10 m/s² = 8,0 N. O volume submerso é V = 100 cm³ = 10⁻⁴ m³. O empuxo é E = d_água * V * g = 1000 kg/m³ * 10⁻⁴ m³ * 10 m/s² = 1,0 N. No equilíbrio com a corda: T = P - E = 8,0 N - 1,0 N = 7,0 N.

Explicação: A eutrofização inicia-se com o aporte excessivo de nutrientes (nitrogênio e fósforo), provocando proliferação excessiva de algas superficiais (bloom). O bloqueio da luz solar diminui a fotossíntese profunda, levando à morte de algas e plantas subaquáticas. A decomposição aeróbica dessa matéria orgânica consome o oxigênio dissolvido, gerando hipóxia/anóxia e a consequente morte de peixes.

Explicação: [H+] = 0,001 mol/L = 10⁻³ mol/L. Como pH = -log[H+], temos pH = -log(10⁻³) = 3. Sabendo que a 25 °C pH + pOH = 14, segue que pOH = 14 - 3 = 11.

Explicação: Experimentos com isótopos marcados (oxigênio-18) demonstraram que todo o O2 liberado na fotossíntese provém da fotólise da água (reação de Hill) que ocorre no fotossistema II nos tilacoides, e não da molécula de gás carbônico (CO2).