ONC 2020 · 6º e 7º anos: prova com gabarito

Construída para ser um marco na história do transporte brasileiro, a Imperial Companhia de Navegação a Vapor e Estrada de Ferro de Petrópolis (nome original) foi inaugurada em 1854 com uma extensão de 14,5 km que ligava a fábrica de pólvora real (A) ao porto Estrela (B) localizado à

Fonte: Equipe da ONC.

O interior da Estação Espacial Internacional (EEI) é um laboratório fantástico com possibilidade de fazer experiências de longa duração com gravidade aparente nula. O vídeo abaixo mostra movimentos que não seriam possíveis aqui na superfície da Terra, onde os corpos livres são obrigados a se aproximar do solo. Como a influência do ar é irrelevante para os movimentos mostrados, dentro da EEI é possível simular a real tendência de qualquer corpo em movimento. Essa tendência foi descrita pelo inglês Isaac Newton, tornando-se conhecida como uma de suas leis. Qual o nome dessa lei?

Fonte: https://https://www.youtube.com/watch?v=OZVePIJlODM

No vídeo abaixo, um homem está puxando facilmente um recipiente cheio de água com apenas uma mão, graças à manivela. Com a manivela, a sensação do homem é que a massa que ele está levantando (massa aparente) é menor que a massa real (a massa do recipiente mais a massa da água). A manivela vincula a massa real ao movimento circular que a corda descreve ao se enroscar no carretel e a massa aparente ao movimento circular descrito pela mão do homem. Usando a manivela, essas massas são inversamente proporcionais aos raios dos movimentos circulares às quais estão vinculadas.

Fonte: Adaptada de https://www.youtube.com/watch?v=vDlrQXE3zZA.

No nosso exemplo, o homem comprou um carretel com 48 m de corda que corresponde a 50 voltas no carretel. O tamanho do braço da manivela (raio do movimento circular descrito pela mão) é 40 cm. Se a massa da água mais a massa do recipiente totalizam 20 kg, qual o valor da massa aparente que o homem estava levantando?

Dados: Despreze a espessura da corda.

Use π = 3.

Uma mulher chegou do trabalho exausta. Para relaxar, resolveu tomar um banho em sua banheira. Encheu 60 % da capacidade da banheira com água da torneira (amostra A) que estava na temperatura ambiente de 10 °C. Ela queria tomar banho com água quente. Para isso, encheu uma grande panela com uma quantidade de água igual à 10% da capacidade da banheira (amostra B). Após ferver, essa água foi colocada na banheira, conforme animação abaixo. Mesmo após a mistura das amostras, continuaremos chamando a água da banheira de amostra A e a água da panela de amostra B.

Fonte: Equipe da ONC.

Sabendo que a água ferve a 100 °C e que a mistura das amostras não trocou calor com o ambiente até atingir o equilíbrio térmico, determine a alternativa falsa.

O carbono azul refere-se ao dióxido de carbono removido da atmosfera pelos ecossistemas costeiros do mundo. O total de depósitos de carbono por quilômetro quadrado nesses sistemas costeiros pode ser até cinco vezes maior que o carbono armazenado em florestas tropicais. Observe no esquema simplificado a seguir como ocorre a remoção e liberação do dióxido de carbono nesses sistemas costeiros.

Fonte: Adaptada de https://www.researchgate.net/publication/340935875_Blue_carbon_stock_of_Mangroves. Acesso em 08-06-2020.

Assinale a alternativa que identifica corretamente o nome dos processos indicados, respectivamente, pelas setas I, II e III nesse esquema:

O sucesso da eclosão de ovos nos animais ovíparos é medido como uma porcentagem de ovos postos que eclodem. Foi realizado um estudo com uma ave chamada pardela-do-pacífico (Ardenna pacifica), envolvendo três ambientes diferentes para a formação de ninhos, como mostrados no esquema abaixo. A terceira situação foi montada pelos cientistas envolvidos nesta pesquisa, amenizando a temperatura do ninho.

Fonte: Livro A Economia da Natureza. Ricklefs, 6a edição, pág.49.

A análise deste experimento e os resultados presentes no gráfico permitem concluir que:

A imagem abaixo ilustra parte do cenário do deserto de Sonora na América do Norte. Observe três tipos de plantas encontradas neste deserto.

Fonte: https://uanews.arizona.edu/story/ua-college-science-produces-mount-lemmon-audio-tour

Pode-se afirmar que neste local:

Observe o esquema a seguir com algumas relações presentes entre organismos que habitam um rio da Amazônia.

Fonte: Equipe ONC.

Pode-se afirmar que o esquema refere-se ao ciclo:

A imagem a seguir traz a mesma paisagem em dois horários diferentes: ao meio-dia e às 10 h da noite.

Fonte: Equipe da ONC.

Por que as estrelas não podem ser vistas na imagem do meio-dia?

O Programa Apollo foi um programa de exploração espacial criado, em 1961, pela NASA (National Aeronautic and Space Administration), a agência espacial americana, com o intuito de levar o homem à Lua e trazê-lo de volta com segurança. O feito mais esperado, o homem pousando na Lua, só foi realizado em 20 de julho de 1969, com a Apollo 11, quando Neil Armstrong entrou para a história como o primeiro homem a pisar na Lua.

Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/eb/Youtubeastronautsonmoonot3.gif

Entre 1969 e 1972, outros astronautas estiveram na Lua. Seus trajes tinham mais de 80 kg, pois levavam tanque de oxigênio, água e outros equipamentos e lá eles podiam saltar e chegar mais alto do que chegariam se estivessem com estes mesmos trajes na Terra. Por quê?

Avalie as seguintes afirmações sobre os tipos de eclipses mostrados na imagem.

I - Um eclipse solar ocorre quando ele é ocultado pela Lua, que fica entre a Terra e o Sol.

II - Um eclipse lunar é produzido pela passagem do nosso satélite natural através da sombra da Terra.

III - Os eclipses totais do Sol só podem ser vistos por aqueles que na Terra estão na faixa da umbra (parte mais escura da sombra, a qual é constituída por umbra e penumbra) durante o eclipse.

IV - A Lua, apesar de seu tamanho, pode eclipsar o Sol, que é muito maior do que ela, devido ao fato de estar muito mais próxima da Terra, do que está do Sol.

Fonte: Adaptada de http://www.hkww.org/weather/special/eclipseqa1.html#q8

A imagem a seguir traz as inclinações dos eixos da Terra e de Marte, em relação às perpendiculares ao plano que contém suas órbitas, plano este conhecido por Eclíptica. Para a Terra esta inclinação vale 23,26º e para Marte, 25,19°.

Fonte: adaptada de Calvin J. Hamilton, 1999.

Podemos afirmar que Marte também tem estações do ano?

Este ano o telescópio Hubble completou 30 anos. Suas imagens mostraram fenômenos até então apenas previstos pela teoria, ampliando nossa compreensão sobre o cosmos dentro e para além de nossa galáxia.

Em 1610, Galileo Galilei (1564-1642) apontou para o céu um telescópio menor e mais simples, mas que provocou impactos muito maiores sobre a relação humana com o Universo. Suas primeiras observações da superfície lunar, das manchas solares e a sua descoberta das quatro grandes luas de Júpiter, contribuíram para lançar as bases da ciência moderna e fortalecer o heliocentrismo. Galileu viveu no período conhecido como o Renascimento, durante o qual houve efervescência nas produções culturais, artísticas e científicas que impactaram o mundo ocidental e levaram o homem a ver-se como protagonista em sua relação com o Universo.

Que características marcaram este período?

“Desde o século XVI estabeleceu-se a prática de paradas de navios no litoral do Brasil, quando saíam da Europa em direção ao Rio da Prata ou ao Estreito de Magalhães ou na rota em sentido inverso. Tanto na ida quanto na volta, fazia-se necessário tocar a terra, antes ou depois de atravessar o Oceano Atlântico, para renovar as provisões e reparar as embarcações, cujos cascos de madeira sofriam o efeito tanto do calor da região equatorial como dos embates no mar. Impunha-se também a calafetagem e, devido àqueles percalços, urgia a ancoragem em algum porto e os mais próximos se encontravam nas costas do Brasil. (...) Com tal movimento de navios, tanto o porto de Pernambuco como o do Rio de Janeiro foram bem fortificados”.

In: Lucy Maffei Hutter. “A madeira do Brasil na construção e reparos de embarcações”, Revista IEB, 1986, p. 49-50. (Disponível em: http://www.revistas.usp.br/rieb/article/view/69790)

Com base no texto e nos seus conhecimentos, assinale a alternativa que indica uma consequência da prática de paradas de navios no litoral do Brasil.

Em 1883, o editorial da revista Science, uma das revistas científicas de maior prestígio no mundo, afirmava: “Os brasileiros têm, com poucas exceções honoráveis, ficado satisfeitos em receber o conhecimento sobre ciências naturais do seu país em segunda mão e, raramente, empreendem esforços, por conta própria, para complementar e corrigir o trabalho de naturalistas estrangeiros, os quais são necessariamente incompletos e errôneos”

Tradução do original em inglês “The present state of science in Brazil” ou “O estado atual da ciência no Brasil”, Science, 1883.

A visão compartilhada na revista Science reforça uma percepção sobre o desenvolvimento da ciência no Brasil, que perdurou até recentemente, e que pode ser entendida como:

Em 07 de junho de 2020, manifestantes que participavam de um ato antirracista na cidade de Bristol (Inglaterra), que se seguiu aos protestos causados pela morte de George Floyd (cidadão negro sufocado por um policial nos EUA), derrubaram a estátua do traficante de escravos Edward Colston (1636-1721) e depois a jogaram em um rio. Estima-se que Colston, cuja estátua foi erguida em 1895, tenha transportado 84 mil homens, mulheres e crianças negociados como escravos na África ocidental.

Fonte: https://youtu.be/t4b4nABvzAA

Uma explicação para o ocorrido é que:

Analise as seguintes situações:

1. O desastre do ônibus espacial Challenger, ocorrido em janeiro de 1986, foi atribuído ao frio durante a noite, que endureceu os anéis de vedação circulares dos foguetes auxiliares enquanto a nave espacial estava na base de lançamento. Durante o voo, esses anéis de vedação falharam, causando vazamento de combustível, com consequente incêndio e explosão. Um problema semelhante pode existir nos câmbios automáticos usadas nos veículos. O uso de anéis circulares de borracha de silicone, em vez de neopreno, pode aumentar o preço do câmbio, mas isso seria mais do que compensado por um desempenho melhor a -40 °C, quando o neopreno começa a endurecer; enquanto a borracha de silicone ainda é flexível.

2. Um novo produto de asfalto na Europa incorpora a liberação lenta de cloreto de cálcio (CaCl₂) para evitar a formação de gelo nas estradas e pontes. Previsivelmente, isso teria pouco uso em Winnipeg no Canadá, onde -40 °C é comum no inverno.

3. A estação de tratamento de água pesada em Glace Bay, Nova Escócia, foi projetada para extrair D₂O (água deuterada) da água do mar. A corrosão da estação acabou atrasando a produção. O uso de materiais mais apropriados adicionaram milhões ao custo da estação.

4. Um estudante de química examinou sua geladeira que falhou após menos de 10 anos de uso. Ele observou que uma bobina de compressor de cobre foi soldada a um tubo de expansão de ferro. A água condensada havia corroído o tubo de ferro. Trata-se de um erro de projeto, uma vez que a economia usando ferro em vez de cobre é de apenas poucos centavos e a empresa é uma conhecida fabricante mundial de aparelhos e equipamentos elétricos.

Fonte: Roussak, OV & Gesser, HD, Applied Chemistry: a textbook for engineers and technologists, 2ed., Springer, New York, 2013.

Sobre a leitura acima e a partir seus conhecimentos, assinale a opção incorreta abaixo:

Ao se falar em higienização, limpeza e desinfecção, o termo álcool aparece com frequência e, no Brasil, se refere especificamente aos compostos químicos etanol (álcool etílico) e isopropanol (álcool isopropílico). O álcool retificado ou álcool de origem agrícola é uma mistura que passou por destilações repetidas para aumentar a pureza em álcool. Ele contém 95,5% de etanol e 4,5% de água e corresponde a uma mistura azeotrópica com ponto de ebulição de 74 °C. Por outro lado, o álcool absoluto não contém água, ou seja, é 100% etanol. Este álcool é preparado pelo processo da cal e através do método azeotrópico. No primeiro, o álcool retificado é colocado, por alguns dias, na presença de CaO (óxido de cálcio ou cal) que reage com a água na reação, CaO + H₂O → Ca(OH)₂ e assim procede-se a destilação do álcool puro. No método azeotrópico, o álcool retificado é misturado com excesso de benzeno (C₆H₆) e um azeótropo temporário formado é sujeito à destilação fracionada. A primeira fração destila a 64,8 °C e consiste de água (7,4%), álcool (18,5%) e benzeno (74,1%). A segunda fração, obtida a 68,2 °C, possui 32,4% de álcool e 67,6% de benzeno. Por último, a terceira fração destila a 78,2 °C e corresponde a álcool puro (álcool absoluto).

Fonte: Lima et al., A química dos saneantes em tempos de COVID-19: você sabe como isso funciona?, Quim. Nova, Vol. 43, No. 5, 668-678, 2020.

Sobre os tipos de álcoois, misturas e os processos de obtenção citados, assinale a opção incorreta:

A rotulagem dos frascos num laboratório de química é de extrema importância, constituindo uma ação a favor da segurança do laboratório e dos seus usuários. A rotulagem dos diversos frascos de reagentes, e até mesmo de frascos de resíduos, é útil para a identificação das substâncias e/ou misturas, bem como para a identificação das propriedades físico-químicas e dos riscos à saúde. Abaixo, apresenta-se um exemplo de um rótulo do reagente ácido acético (CH₃COOH) glacial.

Fonte: Adaptada de Google imagens - Material de aula do Prof. Mário Sérgio Rodrigues, Operações Unitárias, disponível em: acessado em https://docplayer.com.br/110674-Operacoes-unitarias-prof-mario-sergio-rodrigues-revisao-2.html, 27/06/2020 às 10:30h.

A respeito do uso do rótulo mostrado e das propriedades por ele apresentadas, assinale a opção correta:

A contaminação da água por substâncias externas que constituem um perigo para a saúde da população e a torne prejudicial para os fins, doméstico, industrial ou agrícola é conhecida como poluição da água. A água poluída pode ter odor ofensivo, mau gosto, cor desagradável, ou mesmo um aspecto oleoso. As fontes de poluição das águas são diversas, como por exemplo, esgotos domésticos e águas industriais.

No contexto do controle da poluição e do tratamento da água e dos esgotos, assinale a opção correta: