Aula no. 06

01. (UFPel – RS) –

A expressão “Isso é apenas a ponta de um iceberg”– muito usada conotativamente, hoje em dia, paramostrar que se vê apenas uma parte muito pequenade um problema, ficando o resto “escondido” – fazreferência a uma situação física.

Assinale a alternativa cujos dados se relacionamcorretamente com essa situação:

a) O Poder das Pontas e a Rigidez Dielétrica;

b) Arquimedes e o Teorema do Empuxo;

c) Pascal e o Princípio da Prensa Hidráulica;

d) Newton e o Princípio da Ação e Reação;

e) A Lei de Stevin e a Diferença de Pressão.

02. Quando Pascal criou a prensa hidráulica, provavel-mente ele não imaginava que, quase quatro séculosdepois, sua invenção continuaria a ser usada, porexemplo, numa oficina mecânica ou num posto degasolina para levantar um carro.

I. O princípio que garante o funcionamento destamáquina é o fato de, ao se provocar uma variaçãode pressão num ponto qualquer de um fluido, emtodos os demais pontos desse fluido ocorre umamesma variação de pressão.

II. Ao receber trabalho no êmbolo menor, estamáquina multiplica a energia, transferindo-a parao êmbolo maior.

III. Lembrando que trabalho é uma forma de energiacalculada, de maneira simplificada, pela equação

= F . d (trabalho é igual ao produto da força pelodeslocamento) e, lembrando também um dosprincípios mais importantes da Física, o Princípioda Conservação da Energia, é fácil explicar arazão pela qual no êmbolo em que atua a maiorforça, seu deslocamento deverá ser maior.

São verdadeiras:

a) todas as opções b) nenhuma das opções

c) somente I d) somente II

e) somente III

03. Nos três itens abaixo estão transcritas as três Leis daHidrostática.

I. Um corpo mergulhado em um fluido recebe desteuma força vertical para cima de valor igual aomódulo do peso do fluido deslocado.

II. Variando a pressão sobre um ponto qualquer deum fluido, os demais pontos sofreram a mesmavariação de pressão.

III. Quando nos deslocamos cada vez mais para ofundo de um fluido, maior será a pressão que sen-tiremos.

Pode-se afirmar que estas três leis correspondemrespectivamente a:

a) Arquimedes, Pascal e Stevin;

b) Stevin, Pascal e Arquimedes;

c) Pascal, Arquimedes e Stevin;

d) Arquimedes, Stevin e Pascal;

e) Stevin, Arquimedes e Pascal.

04. (ENEM) – O alumínio se funde a 666oC e é obtido àcusta de energia elétrica, por eletrólise – transforma-ção realizada a partir do óxido de alumínio a cerca de1000 oC. A produção brasileira de alumínio, no anode 1985, foi da ordem de 550 000 toneladas, tendosido consumidos cerca de 20 kWh de energia elé-trica por quilograma do metal. Nesse mesmo ano,estimou-se a produção de resíduos sólidos urbanosbrasileiros formados por metais ferrosos e não ferro-sos em 3700 t/dia, das quais 1,5% estima-se corres-ponder ao alumínio.

([Dados adaptados de] FIGUEIREDO, P.J.M. A sociedade dolixo: resíduos, a questão energética e a crise ambiental. Piraci-

caba: UNIMEP, 1994)

Suponha que uma residência tenha objetos de alu-mínio em uso cuja massa total seja de 10 kg (pane-las, janelas, latas, etc.) O consumo de energiaelétrica mensal dessa residência é de 100 kWh.Sendo assim, na produção desses objetos utili-zou-se uma quantidade de energia elétrica quepoderia abastecer essa residência por um períodode:

a) 1 mês.

b) 2 meses.

c) 3 meses.

d) 4 meses.

e) 5 meses.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II 23

05. (ENEM) – O carneiro hidráulico ou aríete, dispositivousado para bombear água, não requer combustívelou energia elétrica para funcionar, visto que usa aenergia da vazão de água de uma fonte. A figura aseguir ilustra uma instalação típica de carneiro emum sítio, e a tabela apresenta dados de seu funcio-namento.

h/Haltura da fon-

te divididapela altura da

caixa

Vfágua da fonte

necessáriapara o funcio-namento do

sistema(litros/hora)

Vbágua bombea-

da para acaixa

(litros/hora)

1/3

720 a 1.200

180 a 300

1/4 120 a 210

1/6 80 a 140

1/8 60 a 105

1/10 45 a 85

A eficiência energética de um carneiro pode serobtida pela expressão:

=Hh

xVV

b

f,

cujas variáveis estão definidas na tabela e nafigura.No sítio ilustrado, a altura da caixa d' água é o quá-druplo da altura da fonte. Comparado a motobombaa gasolina, cuja eficiência energética é cerca de36%, o carneiro hidráulico do sítio apresenta

a) menor eficiência, sendo, portanto, inviável econo-micamente.

b) menor eficiência, sendo desqualificado do pontode vista ambiental pela quantidade de energiaque desperdiça.

c) mesma eficiência, mas constitui alternativa ecolo-gicamente mais apropriada.

d) maior eficiência, o que, por si só, justificaria o seuuso em todas as regiões brasileiras.

e) maior eficiência, sendo economicamente viável eecologicamente correto.

06. COSMOLOGIA é a ciência que estuda as estruturasdo universo, sua formação e sua evolução. Uma dasprimeiras teorias cosmológicas surgiu poucos sécu-los antes de Cristo, desenvolvida por Aristóteles edescrita em três obras. No primeiro livro, intitulado“Física”, ele explica os movimentos dos corpos naTerra, classificando-os em naturais e forçados. Aris-tóteles acreditava que para ocorrer, por exemplo, aqueda de uma pedra, não havia a necessidade deuma força pois esta cai “em busca” o seu lugar natu-ral. Já o lançamento desta mesma pedra para cima,ocorre de maneira forçada, ou seja, alguém precisaaplicar-lhe uma força.

O segundo livro, “Meteorologia”, trata da regiãosublunar, ou seja, entre a Terra e a Lua. Para Aristó-teles, os fenômenos meteorológicos (chuva, gra-nizo, neve, dentre muitos outros) ocorriam naatmosfera (entre a superfície da Terra e da Lua),região onde seria possível ocorrerem “mudanças”(chuva começa e termina, cai neve e depois para).

Por fim, a terceira obra de Aristóteles, chamada“Tratado Do Céu”, descreve o que há após a Lua,região considerada por ele como imutável, onde osastros e estrelas estavam fixas no que ele chamavade “esfera celeste”, a qual girava ao redor da Terra(geocentrismo). Um dos seus principais argumentosera: “se tudo cai em direção ao centro da Terra, éporque ela deve ser o centro do Universo”. Alémdisso, ele defendia o geostatismo, ou seja, a Terra éestática.

Analise as afirmações abaixo:

I. De acordo com a cosmologia de Aristóteles, umcometa pode ser classificado como um fenômenometeorológico, ou seja, ocorre entre a Terra e aLua, pois, sendo o céu imutável, não seria possí-vel nele surgir um novo objeto e posteriormente“desaparecer”.

II. Para um observador na Terra, ou seja, usando aTerra como referencial, o geocentrismo e geosta-tismo são coerentes.

III. A Mecânica Newtoniana confirma o pensamentode Aristóteles descrito em seu livro “Física” pois,como podemos observar numa situação real, aosoltarmos uma pedra, ela cai sem a necessidadeda intervenção de uma força.

São verdadeiras as afirmações:

a) I e II

b) I e III

c) II e III

d) Todas

e) nenhuma

24 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II

07.Em todos estes orbes, diferenteCurso verás, nuns grave e noutros leves;Ora fogem do Centro longamente,Ora da Terra estão caminho breve;Bem como quis o Padre onipotente,Que o fogo fez e o ar, o vento e a neveOs quais verás que fazem mais a dentro,E têm co Mar a Terra por seu centro.

(Os Lusíadas, X, 90)

No trecho do poema acima citado, escrito pelo poeta português Luís de Camões (1524–1580), é possível perce-ber a religiosidade e os pensamentos científicos que caracterizavam o período histórico em que ele viveu. Otermo “orbes” é uma citação à teoria aristotélica, que entendia que os corpos celestes orbitavam circularmente aTerra. “Bem como quis o Padre onipotente” é uma afirmação de fé num Deus criador “que o fogo fez e o ar, o ventoe a neve”. Quanto ao último verso, pode-se perceber que Camões:

a) acreditava no heliocentrismo.

b) combatia o geocentrismo.

c) possuía pensamentos compatíveis com Newton e Kepler.

d) adepto ao pensamento aristotélico que afirmava: se tudo cai em direção ao centro da Terra,é porque ela deveser o centro do universo.

e) não deixa claro se acreditava no heliocentrismo ou no geocentrismo.

08. (ENEM) – “...O Brasil tem potencial para produzir pelo menos 15 mil megawatts por hora de energia a partir defontes alternativas.

Somente nos Estados da região Sul, o potencial de geração de energia por intermédio das sobras agrícolas e flo-restais é de 5.000 megawatts por hora.

Para se ter uma ideia do que isso representa, a usina hidrelétrica de Ita, uma das maiores do país, na divisa entreo Rio Grande do Sul e Santa Catarina, gera 1.450 megawatts de energia por hora.”

Esse texto, transcrito de um jornal de grande circulação, contém, pelo menos, UM ERRO CONCEITUAL ao apre-sentar valores de produção e de potencial de geração de energia. Esse erro consiste em

a) apresentar valores muito altos para a grandeza energia.

b) usar unidade megawatt para expressar os valores de potência.

c) usar unidades elétricas para biomassa.

d) fazer uso da unidade incorreta megawatt por hora.

e) apresentar valores numéricos incompatíveis com as unidades.

09. (ENEM) – Nas discussões sobre a existência de vida fora da Terra, Marte tem sido um forte candidato a hospedarvida. No entanto, há ainda uma enorme variação de critérios e considerações sobre a habitabilidade de Marte,especialmente no que diz respeito à existência ou não de água líquida.

Alguns dados comparativos entre a Terra e Marte estão apresentados na tabela.

PLANETA Distância aoSol (km)

Massa (em rela-ção à terrestre)

Aceleração dagravidade (m/s2)

Composição daatmosfera

TemperaturaMédia

TERRA 149 milhões 1,00 9,8 Gases predominantes: Ni-trogênio (N) e Oxigênio

(O2)

288 K (+15 oC)

MARTE 228 milhões 0,18 3,7 Gás predominante: Dióxi-do de Carbono (CO2)

218 K (–55 oC)

Com base nesses dados, é possível afirmar que, dentre os fatores abaixo, aquele mais adverso à existência deágua líquida em Marte é sua

a) grande distância ao Sol. b) massa pequena. c) aceleração da gravidade pequena.

d) atmosfera rica em CO2. e) temperatura média muito baixa.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II 25

Gabarito

01. b

02. c

03. a

04. b

05. e

06. a

07. d

08. d

09. e

26 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II