ONC 2025 · 2º ano do ensino médio: prova com gabarito

A água do mar é uma solução salina cuja concentração média de sais dissolvidos atinge cerca de 35 g/L. O NaCl é o principal sal dissolvido nesta água e também o principal responsável por certas propriedades da água do mar.

Fonte: Pexels (adaptada)

Sobre as diferenças observadas nos parâmetros físico-químicos da água do mar quando comparada à água doce potável, pode-se citar

Uma das propriedades do íon cloreto, presente em alta concentração na água do mar, é sua baixa solubilidade quando na presença de íons prata. Portanto, a remoção de cloreto de uma alíquota de água do mar pode ser realizada por meio da adição de gotas de uma solução contendo nitrato de prata. Na animação abaixo, é apresentada a reação de íons cloreto com íons prata, após adição de gotas de nitrato de prata a uma amostra de água salina.

Fonte: Canal da OQSP no Youtube (adaptada)

Considerando-se que 0,5 g de nitrato de prata (170 g/mol) foram adicionados a 10,0 mL de água do mar (35 g/L de NaCl), o que se espera observar? Ignore variações de volume.

Dados: Kps (AgCl - 25 ºC) = 1,8 x 10^-10; Massa molar NaCl = 58,5 g/mol.

Na imagem, é apresentada a decomposição do peróxido de hidrogênio, formando água e oxigênio gasoso (conforme equação 1). A reação é realizada em uma solução aquosa contendo também detergente, por esse motivo a formação de espuma é visualizada. No experimento apresentado, é realizada também a adição de iodeto de potássio à solução contendo o peróxido (reduz a energia de ativação para que a reação ocorra), sendo que a reação nesta condição pode ser representada pelas equações 2 e 3.

Fonte: Canal Manual do Mundo no Youtube (adaptada)

Avalie as afirmações.

I. Não há incremento no volume de gás produzido ao se utilizar o iodeto de potássio, há apenas aumento da velocidade da reação.

II. O Iodeto de potássio atua como catalisador na reação.

III. Na Equação 2, indica-se a redução do íon iodeto. Na equação 3 ocorre uma oxidação e o íon iodeto é regenerado.

IV. O volume de gás formado na reação é proporcional a quantidade de iodeto adicionado.

Estão corretas as afirmações

Gigantescos blocos de gelo que são transportados pelas águas marinhas (icebergs) são encontrados nos oceanos em regiões de baixas temperaturas. Esses blocos se desprendem de formações maiores (geleiras e calotas polares) devido a fatores associados com as mudanças climáticas e por choque de ondas.

Fonte: Pixabay

Considere um iceberg flutuando sobre água marinha (densidade = 1.025 kg/m³), sendo este formado por deposição de neve, com volume de 100 m³ e densidade = 0,917 g/cm³. Qual fração deste bloco permanece submerso e a qual volume de água doce (densidade = 1,0 g/cm³) ele corresponde após fusão?

Leia o trecho a seguir sobre a produção de conhecimento histórico.

Os eventos passados não podem mudar, mas nossa compreensão destes eventos muda. De fato, não se deve confundir passado e relato do passado, acontecimentos objetivos e a narrativa histórica. O pensador francês Raymond Aron ressaltava que "a mesma palavra refere-se à realidade histórica e ao conhecimento dela derivado. História designa, a um só tempo, o passado e a ciência que os homens elaboram a partir desse passado". Nas línguas modernas apenas o alemão conserva uma diferença clara entre História objetiva, o Passado, que passou e não volta mais (die Geschichte, einmaliges Geschehen) e a História como narrativa, criação sempre no e do presente (die Historie). Fonte: Funari, Pedro Paulo Abreu. Antiguidade Clássica: a História e a cultura a partir dos documentos. 2ª ed. Campinas, SP: Editora da UNICAMP, 2003. p.16. (adaptada).

A ciência História é também consequência do presente, pois

Observe abaixo uma propaganda do sabonete inglês Pears, datada do final do século XIX.

Fonte: mediastorehouse.co.uk

Tradução: Sabonete Pears. Inventor Pears. Produz mãos macias, brancas e bonitas. Tablete de sabonete transparente da Pears. Tabletes pequenos (sem perfume). Tabletes grandes (com perfume). Fragrância deliciosa. Vendido em todo lugar.

A propaganda remete a algumas temáticas acerca de seu contexto histórico. Dentre eles, a propaganda não evidencia

Leia o texto a seguir.

Todas as generalizações sobre os movimentos de independência nas colônias espanholas correm o risco de ser simplificadoras, pois há muitas especificidades próprias de cada região. Entretanto, de forma didática, podemos dizer que, entre 1808 e 1810, os criollos ilustrados manifestaram suas inquietações por meio da criação de juntas autônomas que indicavam sinais potenciais de mudança. Progressivamente, o movimento se radicalizou, chegando à luta armada que dividiu o mundo colonial entre rebeldes e defensores da Coroa real.

Entre 1810 e 1814, os insurgentes formaram exércitos que conquistaram muitas vitórias sobre as forças realistas, parecendo anunciar a ruptura total com a metrópole. Esses anos correspondem aos do cativeiro de Fernando VII e da dominação francesa sobre a maior parte do território espanhol. Desse modo, a maior preocupação da Junta Suprema (de Sevilha e depois de Cádis) se concentrava na organização da resistência espanhola aos franceses. (...)

Porém, quando os exércitos de Napoleão foram derrotados em 1814, Fernando VII voltou à Espanha e retomou a coroa de José Bonaparte. Determinado a não perder suas colônias, começou a organizar a ofensiva para derrotar definitivamente os rebeldes americanos. (...) Com a chegada das forças espanholas, o movimento rebelde atravessou um período de derrotas, pondo em risco tudo que havia sido alcançado anteriormente. Mas a violenta repressão aos rebeldes com muitas prisões e fuzilamentos provocou mais insatisfação nas colônias. Os insurgentes não apenas sobreviveram, mas também ganharam fôlego e marcharam em direção à independência. Fonte: Prado, Maria Ligia; Pellegrino, Gabriela. História da América Latina. São Paulo: Contexto, 2014. p.29 (adaptada).

Sobre as independências na América é correto dizer que a

Pode-se dizer, sem grande exagero, que através de Rugendas (o pintor alemão Johann Moritz Rugendas) a Europa descobriu no Brasil uma parte importante da África. Se reconstruirmos o contexto da contribuição de Rugendas, no entanto, torna-se claro que quem descobriu a África no Brasil, muito antes dos europeus, foram os próprios "africanos" - sobretudo os falantes de línguas "bantu" - trazidos como escravos. E esta descoberta não se restringia apenas ao reino linguístico; estendia-se também a outras áreas culturais, inclusive à da religião. Embora a maioria dos antropólogos tenham insistido (...) que a unidade da África Central e Austral era apenas linguística, há razões para pensar que representantes desses povos, quando misturados e transportados ao Brasil, não demoraram muito em perceber a existência entre si de elos culturais mais profundos.

Se a África foi descoberta no Brasil pelos cientistas europeus e, antes deles, pelos africanos escravizados, para a (branca) creme e nata dos brasileiros ela permaneceu coberta. Ficou com o véu no rosto em parte porque os escravos, para defender-se de seus senhores, fizeram-se mestres da dissimulação. Por sua vez, os grupos dominantes não mostraram um interesse descompromissado em desvendá-la, não apreciando as culturas africanas em si. Fonte: SLENES, Robert W. "Malungu, ngoma vem!": África coberta e descoberta do Brasil. Revista USP, São Paulo, Brasil, n. 12, p. 48–67, 1992 (adaptada).

No trecho acima, parte de um dos trabalhos do historiador Robert Slenes, ficam evidentes os seguintes temas, exceto

Considere uma luneta cuja ampliação da imagem é de 20X, quando equipada com uma lente ocular de 20 mm de distância focal.

Fonte: Equipe ONC.

Baseado em seus conhecimentos, assinale a opção que traz a distância focal F da lente objetiva dessa luneta.

A nuvem de Oort, também chamada de nuvem de Öpik-Oort, é uma nuvem esférica de cometas e asteroides hipotética (ou seja, não observada diretamente) que possivelmente se localiza nos limites do Sistema Solar. A borda interna da parte principal da Nuvem de Oort pode estar a até 1.000 UA do nosso Sol. A borda externa é estimada em cerca de 100.000 UA do Sol. A existência da Nuvem de Oort foi proposta pelo astrônomo e astrofísico holandês Jan Oort (1900 - 1992) para explicar a origem dos cometas de longo período e por que eles parecem vir de todas as direções do Sistema Solar. A sonda New Horizons, que passou pelo planeta anão Plutão em julho de 2015, é uma das naves espaciais mais rápidas já montadas. Quando passou por Plutão (cerca de 40 UA do Sol) ela estava se movendo com velocidade relativa de v = de 14,2 km/s (= 3,0 UA/ano).

Fonte: NASA/JPL-Caltech (adaptada).

Mantendo essa velocidade, em que ano, aproximadamente, se espera que a New Horizons chegue ao início da Nuvem de Oort?

Uma estrela binária é um sistema estelar que consiste de duas estrelas orbitando um baricentro (centro de massas) comum. A estrela mais brilhante é chamada de primária, enquanto a estrela menos brilhante é chamada de estrela companheira ou secundária. Quando o plano de órbita das duas estrelas se aproxima da linha de visada do observador, as estrelas passam por eclipses mútuos e assim temos uma estrela binária eclipsante. Consideremos um hipotético sistema binário eclipsante em que as estrelas têm tamanhos muito diferentes, como visto na imagem. Para simplificar, assumiremos que a órbita é vista bem de perfil.

Fonte: openstax.org - Creative Commons (adaptado).

Observe atentamente a figura para ver como este eclipse nos permite medir diâmetros. Durante o intervalo de tempo entre o primeiro e o segundo contato (posição 1 à posição 2 na figura), a estrela menor se moveu uma distância igual ao seu próprio diâmetro e durante o intervalo de tempo entre o primeiro e o terceiro contato (posição 1 à posição 3 na figura), a estrela menor se moveu uma distância igual ao diâmetro da estrela maior.

A tabela, a seguir, traz os tempos de contato para este eclipse:

Fonte: Equipe ONC.

Sendo a velocidade orbital da estrela menor em relação à maior de 62.000 km/h, assinale a opção que traz os diâmetros de cada estrela do sistema binário.

A água na Terra é muito abundante — cerca de 71% da superfície terrestre é coberta por água. Os oceanos da Terra contêm cerca de 96,5% de toda a água do planeta. Considere que em toda a Terra a quantidade estimada de água líquida seja de 1.300 milhões de trilhões de litros e que apenas 1% disso é de água doce (de rios e lagos) utilizável para consumo.

Fonte: Howard Perlman / Woods Hole Oceanographic Institute (adaptado).

Baseado em seus conhecimentos e nas informações fornecidas, assinale a opção que traz a quantidade aproximada de água doce utilizável para consumo em zettalitros (ZL).

Dado: 1 ZL = 10²¹ litros

A prática de apneia sem limites é uma modalidade esportiva na qual os mergulhadores utilizam o auxílio de um peso, como uma barra de ferro, para descer a uma grande profundidade, e pode fazer uso de dispositivos infláveis para auxiliar na subida, mas durante todo o percurso não podem fazer uso de respiradores. Esse esporte é considerado altamente arriscado, devido às alterações da pressão que a coluna d'água exerce sobre os gases do corpo, e o tempo prolongado em apneia. O atual detentor do recorde nesta modalidade é o austríaco Herbert Nitsch, que mergulhou em 2007 a 214 m de profundidade. Em 2012 tentou quebrar sua própria marca mergulhando a 253,2 m, mas sofreu vários derrames devido a doença descompressiva. Sobre os impactos fisiológicos dessa prática sobre o organismo humano, assinale a alternativa correta.

O tratamento de algumas neoplasias utiliza moléculas capazes de inibir enzimas-chave da respiração celular, privando as células tumorais de energia. Um grupo de pesquisa testou o efeito do composto X, um potente inibidor competitivo da enzima da via glicolítica fosfofrutoquinase-1 (PFK-1), na taxa de consumo de glicose e produção de ATP em células humanas cultivadas in vitro. Os dados obtidos após 2 horas de exposição estão resumidos abaixo:

Fonte: tabelas geradas por IA (Equipe ONC)

Com base nos dados e nos conhecimentos sobre a respiração celular, assinale a alternativa correta.

O anticoncepcional ADAM™, desenvolvido pela empresa norte-americana Contraline, é uma nova alternativa de contracepção não hormonal para homens. Ele atua de forma semelhante à vasectomia, mas com a importante vantagem de ser facilmente reversível. O método consiste na aplicação de um gel injetável no mesmo local onde tradicionalmente se realiza a vasectomia. O procedimento é realizado com anestesia local e de maneira minimamente invasiva. Estudos clínicos preliminares indicam que o efeito contraceptivo pode durar por vários anos. Ainda em fase de testes, o ADAM™ representa um avanço na ampliação das opções de contracepção para pessoas do sexo biológico masculino.

Fonte: nypost.com

Com base nos seus conhecimentos e no local aplicado, pode-se afirmar que

Em uma região da Amazônia, produtores de açaí (Euterpe oleracea) observaram uma queda progressiva na produtividade de frutos após a substituição de áreas de vegetação nativa por monocultivos. O açaizeiro apresenta dicogamia, impedindo a autofecundação e exigindo a presença de polinizadores eficientes. Estudos revelam que mais de 90% da polinização dessa espécie depende de abelhas nativas da floresta.

Duas configurações de plantio foram propostas para a produção em uma propriedade rural:

Opção 1:

Opção 2:

Fonte: ihu.unisinos.br (adaptada)

Considerando os princípios da ecologia trófica, da reprodução sexuada em angiospermas e da relação entre biodiversidade e serviços ecossistêmicos, assinale a alternativa correta.

Uma estudante do Ensino Médio foi passar férias em uma casa de praia e resolveu mergulhar com uma antiga máscara de mergulho. A parte da máscara que fica à frente dos olhos é de vidro, permitindo que exista uma separação entre a região interna da máscara e a água. Assim, os olhos ficam em contato com o ar durante o mergulho e podem receber luz do meio aquático. Nessa máscara, a parte de vidro é uma lâmina de faces paralelas.

Fonte: Equipe ONC.

Em certo momento, quando as faces da lâmina de vidro estavam na vertical, a menina observou dois peixes e imaginou dois raios vindo deles: R1 em uma direção oblíqua e R2 na direção horizontal, conforme imagem acima.

Sabendo que o índice de refração do vidro é maior que o da água, identifique a alternativa correta sobre a situação apresentada.

Quando os submarinos mergulham até grandes profundidades, além de suportarem imensa pressão, é preciso considerar também a baixa temperatura da água. As paredes de um submarino são grossas; ainda assim, não conseguem evitar uma grande perda de calor, pois são feitas de aço, um bom condutor térmico. A solução mais comum para manter o ambiente interno em uma temperatura agradável é distribuir, por todo o submarino, o calor que não é aproveitado pelo motor, repondo o que é perdido para a água fria do entorno.

No exemplo abaixo, um submarino encontra-se a uma profundidade com águas a 10 °C. Nessa situação, seu motor consome 800 kW de energia para manter a velocidade constante e a temperatura interna em 20 °C. A espessura das paredes desse submarino é de 10 cm e seu formato é fruto da junção de dois hemisférios de 2 m de raio a um cilindro de 6 m de comprimento, conforme animação.

Fonte: Equipe da ONC.

Antes da construção do submarino, foi realizada uma experiência utilizando uma chapa de aço com 1 cm de espessura e 1 m² de área de seção transversal. Essa chapa foi usada para separar dois ambientes mantidos com uma diferença de temperatura de 1 °C. O experimento demonstrou que, nessas condições, estabeleceu-se um fluxo térmico de 5 kW através da chapa.

Considerando π = 3, qual a potência mecânica que o motor do submarino acima está produzindo nessa situação?

Barcos que ficam constantemente no mar, precisam ser retirados para fazer manutenção. Isso geralmente é feito colocando-os sobre uma carreta para subir uma rampa sendo puxado por um motor. Enquanto o barco estiver em contato com a água, o empuxo ajuda a erguê-lo. Quando sai totalmente da água, o motor precisa fazer mais força para manter o movimento. Na animação abaixo, um barco de 400 kg foi colocado sobre uma carreta de 50 kg para subir uma rampa inclinada de 11,5° (seno = 0,20 e cosseno = 0,98) em relação à horizontal.

Fonte: Equipe ONC.

Considerando que a aceleração da gravidade é de 10 m/s² e que os atritos são desprezíveis, determine a força máxima que o motor deve exercer para manter o barco subindo, em movimento uniforme, pela rampa que o conduz da água até um local seco, a fim de realizar sua manutenção.

O trampolim é uma plataforma elástica que auxilia o saltador a ganhar impulso, acumulando cada vez mais energia mecânica na forma de energia potencial elástica durante as oscilações. No salto mostrado na animação abaixo, um saltador de 80 kg posiciona-se na extremidade de um trampolim e o faz oscilar. Nesse processo, seus músculos transformam energia química em energia mecânica. No último movimento de subida, iniciado quando o trampolim atingiu sua deformação máxima, o centro de massa do saltador estava 20 cm acima da posição natural do trampolim. Em seguida, o centro de massa se deslocou mais 30 cm, até que o trampolim retornasse à sua posição natural e os pés do saltador perdessem o contato com a superfície do trampolim. Nessa última subida, o impulso do saltador adicionou 400 J à sua energia mecânica. Quando o centro de massa do saltador atingiu a altura máxima de 2,0 m em relação à posição natural do trampolim, sua velocidade horizontal era de 2 m/s.

Fonte: jornal El País

Considerando g = 10 m/s² e desprezando o atrito, determine a energia potencial elástica máxima que o trampolim acumulou nesse salto.