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CIÊNCIAS DA NATUREZA
E SUAS TECNOLOGIAS
6
FASCÍCULO
CARO ALUNO,
Neste fascículo, estudaremos um fenômeno físico muito presente em nossa vida cotidiana: a Eletricidade, detalhando sobre a Eletrostática e
Eletrodinâmica. Acompanharemos o trabalho de dois grandes cientistas da humanidade: James Maxwell, que determinou a relação entre a eletricidade
e o magnetismo, desenvolvendo a Teoria do Eletromagnetismo, e Albert Einstein, com sua teoria do efeito fotoelétrico, que lhe rendeu o Prêmio Nobel
de Física. Ainda neste fascículo, vamos conhecer como a Cinética Química está presente em nosso cotidiano. Para finalizar, veremos o que são e como
são transmitidas as doenças contagiosas (programa de saúde), por meio de vírus, bactérias, protozoários, fungos e vermes. Chegamos a este último
fascículo de Ciências da Natureza e suas Tecnologias certos de que trabalhamos grandes temas com os quais você irá se deparar na prova do Enem 2015.
Bom estudo para você!
INTRODUÇÃO
Olá, querido estudante,
Com o objetivo de deixá-los inteirados no que tange ao
conhecimento das tecnologias ligadas ao ramo da eletricidade
e do magnetismo, apresentamos, neste fascículo, situações e
fenômenos envolvendo este tão empolgante conteúdo da Física.
O que seria de nossas vidas sem os aparelhos eletrodomésticos?
Eles são efeitos diretos da eletricidade e do magnetismo.
A tecnologia moderna avança fugazmente depois do domínio dos
fenômenos eletromagnéticos, por isso sua importância em todos
os exames de vestibulares. Tenham, todos, um ótimo proveito.
OBJETO DO CONHECIMENTO
Eletricidade e Magnetismo
Eletricidade
A eletricidade se origina da interação de certos tipos
de partículas subatômicas. A partícula mais leve que leva carga
elétrica é o elétron, que, assim como a partícula de carga
elétrica inversa à do elétron, o próton, transporta a unidade
fundamental de carga (1,60217646 × 10−19 C). Cargas elétricas
de valor menor são tidas como existentes em subpartículas
atômicas, como os quarks.
Os átomos, em circunstâncias normais, contêm elétrons,
e, frequentemente, os que estão mais afastados do núcleo se
desprendem com muita facilidade. Em algumas substâncias, como
os metais, proliferam-se os elétrons livres. Dessa maneira, um corpo
fica carregado eletricamente graças à reordenação dos elétrons.
Um átomo neutro tem quantidades iguais de carga elétrica
positiva e negativa. A quantidade de carga elétrica transportada por
todos os elétrons do átomo, que, por convenção, é negativa, está
equilibrada pela carga positiva localizada no núcleo. Se um corpo
contiver um excesso de elétrons, ficará carregado negativamente.
Ao contrário, com a ausência de elétrons, um corpo fica carregado
positivamente, devido ao fato de que há mais cargas elétricas
positivas no núcleo.
Bons condutores são, na grande maioria, da família dos
metais: ouro, prata e alumínio, assim como alguns novos materiais,
de propriedades físicas alteradas, que conduzem energia com
perda mínima, denominados supercondutores. Já a porcelana,
o plástico, o vidro e a borracha são bons isolantes. Isolantes são
materiais que não permitem o fluxo da eletricidade.
Eletrostática
Disponível em: http://www.jornaldoalgarve.pt
A eletricidade é um fenômeno físico originado por
cargas elétricas estáticas ou em movimento e por sua interação.
Quando uma carga se encontra em repouso, produz forças
sobre outras situadas à sua volta. Se a carga se desloca, produz
também campos magnéticos.
Há dois tipos de cargas elétricas: positivas e negativas.
As cargas de nome igual (mesmo sinal) se repelem e as de nomes
distintos (sinais diferentes) se atraem.
Disponível em: http://www.brasilescola.com
Eletrostática é o ramo da eletricidade que estuda
as propriedades e o comportamento de cargas elétricas
em repouso, ou que estuda os fenômenos do equilíbrio da
eletricidade nos corpos que, de alguma forma, tornam-se
carregados de carga elétrica, ou eletrizados.
Histórico
O estudo científico da eletrostática não é dividido em
três partes como muita gente pensa: atrito, contato e indução.
O fenômeno eletrostático mais antigo conhecido é o que ocorre
com o âmbar amarelo no momento em que recebe o atrito e
atrai corpos leves.
Tales de Mileto, no século VI a.C., já conhecia o
fenômeno e procurava descrever o efeito da eletrostática no
âmbar. Também os indianos da Antiguidade aqueciam certos
cristais que atraíam cinzas quentes atribuindo ao fenômeno
causas sobrenaturais. O fenômeno, porém, permaneceu através
dos tempos apenas como curiosidade.
Benjamin Franklin, com sua experiência sobre as descargas
atmosféricas, demonstrou o poder das pontas inventando o pararaios. Porém, foi Coulomb quem executou o primeiro estudo
sistemático e quantitativo da estática, demonstrando que as
repulsões e atrações elétricas são inversamente proporcionais ao
quadrado da distância, em 1785. Descobriu ainda o cientista que
a eletrização ocorrida nos condutores é superficial. Os resultados
obtidos por Coulomb foram retomados e estudados por Laplace,
Poisson, Biot, Gauss e Faraday.
Princípios da eletrostática
Segundo o Princípio da Conservação da Carga Elétrica,
num sistema eletricamente isolado, é constante a soma
algébrica das cargas elétricas. Já segundo o Princípio da Atração
e Repulsão de Cargas, cargas de mesmos sinais se repelem e
cargas de sinais opostos se atraem.
Eletrodinâmica
Eletrodinâmica é o ramo da eletricidade que estuda
as propriedades e o comportamento das cargas elétricas em
movimento.
Não se imaginava que em condutores sólidos as cargas positivas
estão fortemente ligadas aos núcleos dos átomos e, portanto,
não pode haver fluxo macroscópico de cargas positivas em
condutores sólidos. No entanto, quando a física subatômica
estabeleceu esse fato, o conceito anterior já estava arraigado
e era amplamente utilizado em cálculos e representações para
análise de circuitos.
Esse sentido continua a ser utilizado até os dias de hoje
e é chamado sentido convencional da corrente. Em qualquer
tipo de condutor, esse é o sentido contrário ao fluxo líquido das
cargas negativas ou o sentido do campo elétrico estabelecido
no condutor. Na prática, qualquer corrente elétrica pode ser
representada por um fluxo de portadores positivos sem que disso
decorram erros de cálculo ou quaisquer problemas práticos.
O sentido real da corrente elétrica depende da natureza
do condutor. Nos sólidos, as cargas cujo fluxo constitui a
corrente real são os elétrons livres; nos líquidos, os portadores
de corrente são íons positivos e íons negativos; enquanto que
nos gases são íons positivos, íons negativos e elétrons livres.
O sentido real é o sentido do movimento de deriva das cargas
elétricas livres (portadores). Esse movimento se dá no sentido
contrário ao campo elétrico se os portadores forem negativos,
caso dos condutores metálicos, e, no mesmo sentido do
campo, se os portadores forem positivos. Mas existem casos
onde verificamos cargas se movimentando nos dois sentidos.
Isso acontece quando o condutor apresenta os dois tipos de
cargas livres, condutores iônicos por exemplo. É interessante
notar que, nesses casos, onde portadores de carga dos dois tipos
estão presentes, ambos contribuem para variações de carga
com mesmo sinal em qualquer volume limitado do condutor,
porque cargas positivas entrando no volume escolhido ou cargas
negativas saindo do volume escolhido significam um aumento
da quantidade de cargas positivas. Essa é a razão para ser
necessário introduzir uma convenção de sentido para a corrente.
Eletromagnetismo
Corrente elétrica
A corrente elétrica
é o f l u x o o rd e n a d o d e
partículas portadoras de carga
elétrica. Sabe-se que,
microscopicamente, as cargas
livres estão em movimento
Elétrons atravessando
aleatório devido à agitação
a seção reta de um fio
t é r m i c a . A p e s a r d e s s e Disponível em: http://www.novafisica.net
movimento desordenado, ao
estabelecermos um campo elétrico na região das cargas,
verifica-se um movimento ordenado que se apresenta
superposto ao primeiro. Esse movimento recebe o nome de
movimento de deriva das cargas livres.
Raios são exemplos de corrente elétrica, bem como o
vento solar, porém a mais conhecida, provavelmente, é a do
fluxo de elétrons através de um condutor elétrico, geralmente
metálico. A unidade padrão no SI para medida de intensidade
de corrente é o ampère (A).
Sentido da corrente
No início da história da eletricidade, definiu-se
o sentido da corrente elétrica como sendo o sentido
do fluxo de cargas positivas, ou seja, as cargas que se
movimentam do polo positivo para o polo negativo. Naquele
tempo, nada se conhecia sobre a estrutura dos átomos.
2
Disponível em: http://www.ifi.unicamp.br
O eletromagnetismo é o nome da teoria unificada
desenvolvida por James Maxwell para explicar a relação entre a
eletricidade e o magnetismo. Essa teoria baseia-se no conceito
de campo eletromagnético.
O campo magnético é resultado do movimento de
cargas elétricas, ou seja, é resultado de corrente elétrica.
O campo magnético pode resultar em uma força eletromagnética
quando associada a ímãs.
A variação do fluxo magnético resulta em
um campo elétrico (fenômeno conhecido por indução
eletromagnética, mecanismo utilizado em geradores
el étri c os , motores e trans formadores de tensão) .
Semelhantemente, a variação de um campo elétrico gera
um campo magnético. Devido a essa interdependência
entre campo elétrico e campo magnético, faz sentido falar
em uma única entidade chamada campo eletromagnético.
A Teoria do Eletromagnetismo foi o que permitiu o desenvolvimento
da Teoria da Relatividade Especial por Albert Einstein, em 1905.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
A força eletromagnética
O efeito fotoelétrico
A força que um campo eletromagnético exerce sobre
cargas elétricas, chamada força eletromagnética, é uma das
quatro forças fundamentais. As outras são: a força nuclear forte
(que mantém o núcleo atômico coeso), a força nuclear fraca
(que causa certas formas de decaimento radioativo) e a força
gravitacional. Quaisquer outras forças provêm necessariamente
dessas quatro forças fundamentais.
A força eletromagnética tem a ver com praticamente
todos os fenômenos físicos que se encontram no cotidiano, com
exceção da gravidade. Isso porque as interações entre os átomos
são regidas pelo eletromagnetismo, já que são compostos por
prótons, elétrons, ou seja, por cargas elétricas. Do mesmo
modo, as forças eletromagnéticas interferem nas relações
intermoleculares, ou seja, entre nós e quaisquer outros objetos.
Assim, podem-se incluir fenômenos químicos e biológicos
como consequência do eletromagnetismo. Cabe ressaltar que,
conforme a eletrodinâmica quântica, a força eletromagnética é
resultado da interação de cargas elétricas com fótons.
O eletromagnetismo clássico
A Teoria do Eletromagnetismo
foi desenvolvida por vários físicos
durante o século XIX, culminando
finalmente no trabalho de James Clerk
Maxwell, o qual unificou as pesquisas
anteriores em uma única teoria e
descobriu a natureza eletromagnética
da luz. No eletromagnetismo clássico,
o campo eletromagnético obedece a
uma série de equações conhecidas
como equações de Maxwell, e a força Disponível em: http://www.icms.org
eletromagnética, pela Lei de Lorentz.
Uma das características do
e l e tro m a g n e ti s mo c l á s s i c o é a
dificuldade em associar com a mecânica
clássica, compatível, porém, com a
relatividade especial. Conforme as
equações de Maxwell, a velocidade da
luz é uma constante, depende apenas
da permissividade elétrica e
Disponível em: http://2.bp.blogspot.com
permeabilidade magnética do vácuo.
Isso, porém, viola a invariância de Galileu, a qual já era, há muito
tempo, base da mecânica clássica. Em 1905, Albert Einstein
resolveu o problema com a Teoria da Relatividade Especial, a
qual abandonava as antigas leis da cinemática para seguir as
transformações de Lorentz, as quais eram compatíveis com o
eletromagnetismo clássico.
A Teoria da Relatividade mostrou também que,
adotando-se um referencial em movimento em relação a um
campo magnético, tem-se, então, um campo elétrico gerado.
Assim como também o contrário era válido, então, de fato,
foi confirmada a relação entre eletricidade e magnetismo.
Portanto, o termo eletromagnetismo estava consolidado.
Metal
Luz
–
Electrão
Disponível em: http://www.infopedia.pt
Em outra publicação sua no mesmo ano, Einstein pôs
em dúvida vários princípios do eletromagnetismo clássico.
Sua Teoria do Efeito Fotoelétrico (pela qual ganhou o Prêmio
Nobel em Física) afirmava que a luz tinha, em certo momento,
um comportamento corpuscular, isso porque a luz demonstrava
carregar corpos com quantidades discretas de energia.
Esses corpos, posteriormente, passaram a ser chamados de
fótons. Através de sua pesquisa, Max Planck mostrou que
qualquer objeto emite radiação eletromagnética discretamente
em pacotes, ideia que leva à Teoria de Radiação de Corpo Negro.
Todos esses resultados estavam em contradição com a Teoria
Clássica da Luz como uma mera onda contínua. As teorias de
Planck e Einstein foram as causadoras da Teoria da Mecânica
Quântica, a qual, quando formulada em 1925, necessitava ainda
de uma Teoria Quântica para o Eletromagnetismo.
Essa teoria só veio a aparecer em 1940, conhecida hoje
como Eletrodinâmica Quântica; essa é uma das teorias mais
precisas da Física nos dias de hoje.
Tensão elétrica ou diferencial de potencial (ddp)
É a diferença de potencial entre dois pontos.
A tensão elétrica também pode ser explicada como a
quantidade de energia gerada para movimentar uma carga elétrica.
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
Movimento Ordenado
dos Elétrons
http://www.indicefloripa.com.br/eletronica/corel2.jpg
Resistência elétrica de um resistor
Representa a medida da dificuldade imposta à
movimentação das cargas elétricas que o atravessam
(corrente elétrica), e é definida como a razão entre a diferença
de potencial (U) nos terminais do resistor e a intensidade da
corrente elétrica (i) que o atravessa:
i
R
+
U –
http://www.geocities.ws/saladefisica8/eletrodinamica/ohm20.gif
A expressão acima é conhecida como Lei de Ohm.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
3
Um ohm (1 W) é o valor da resistência elétrica entre
dois pontos P e Q de um condutor quando, sob diferença de
potencial de 1 volt (1 V) é percorrido por uma corrente elétrica
constante de 1 ampère (1 A).
Resumo teórico
Eletricidade e Magnetismo
• Correte elétrica (i)
Representação simbólica
i=
• Lei de Ohm
Primeira Lei de Ohm
Se a resistência elétrica de um resistor for constante, a
diferença de potencial aplicada nos seus extremos é diretamente
proporcional à intensidade da corrente elétrica, ou seja,
U1/i1 = U2/i2 = ... = U/i = constante. Nesse caso, eles são
chamados de resistores (ou condutores) ôhmicos e, como
a relação R = U/i é uma função do primeiro grau o gráfico
U × i tem o aspecto do gráfico da esquerda, da figura abaixo:
I (mA)
I (mA)
V (v)
i=
U
R
Potência elétrica e energia elétrica
Todos os aparelhos elétricos necessitam de energia
elétrica para funcionar. Quando recebem essa energia, eles a
transformam em outra forma de energia. Assim, um ventilador
transforma energia elétrica em energia mecânica e energia
térmica; uma lâmpada de filamento transforma energia elétrica
em luminosa e térmica; um chuveiro elétrico transforma energia
elétrica em térmica etc.
V (v)
Bipolo ôhmico
ou linear
Bipolo não ôhmico
ou não linear
Qualquer gráfico U × i diferente do gráfico da esquerda,
da figura acima, não representa um resistor ôhmico, como por
exemplo, o gráfico da direita.
Segunda Lei de Ohm
Considere um fio metálico condutor de mesmo
material e mesma área de seção transversal A, submetido a
uma diferença de potencial constante U.
Quanto maior for a quantidade de energia transformada
numa dada unidade de tempo, maior será a potência do
aparelho. Portanto, potência elétrica é uma grandeza que mede
a rapidez com que a energia elétrica é transformada em outra
(ou outras) forma de energia, numa dada unidade de tempo.
Define-se potência elétrica (Po) como a razão entre a
energia elétrica transformada ou transferida (W) e o intervalo
de tempo (Dt) dessa transformação.
Po =
A
L
R= ρ
L
A
Experimentalmente, constata-se que:
1. R é diretamente proporcional a L;
2. R é inversamente proporcional à área de seção reta
transversal A;
3. depende do material de que é feito o resistor.
Pode-se representar matematicamente os três fatores
acima pela equação:
R =ρ.
4
∆q
∆t
L
A
 Po → potência – medida em watt ( W ) no SI
W 
 W → energia – medida em joule ( J) no SI
∆t 
 ∆t → intervalo de tempo – medido em segundos (S ) no SI

Observe na expressão acima que, quanto maior for a
potência de um aparelho, maior será a quantidade de energia
por ele dissipada.
Quando uma dada quantidade de carga elétrica Q
é transportada pela força elétrica de um ponto a outro,
cuja diferença de potencial é U, a energia transferida W
(trabalho da força elétrica) é fornecida pela expressão →
W = Q · U → Po = W/Dt→ i = Q/Dt → Po = Q · U/Dt → Po = i · U
Sendo o joule (J) uma unidade de energia elétrica
muito pequena, para medir o consumo de energia elétrica de
residências, prédios, fábricas etc., essa medida, em joules (J),
é expressa por um número muito grande e, assim, na prática
usa-se o quilowatt-hora (kWh), cuja relação com o joule é a
seguinte: W = Po · Dt.
 Po → potência – medida em watt ( W ) no SI

Po = i · U  i → intensidade da corrente elétrica – medida em ampère ( A ) no SI

 U → diferença de potencial ( t ensão ) – medida em volt ( V ) no SI
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Transmissão de energia elétrica
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO
A GERAÇÃO
Transformador
C-5
B TRANSMISSÃO
H-18
Usina Hidroelétrica
Compreendendo a Habilidade
–Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos,
sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.
Subestação
Transmissora
Subestação
Distribuidora
E CONSUMIDORES COMERCIAIS
E INDUSTRIAIS
C DISTRIBUIÇÃO
D DISPOSITIVOS DE
AUTOMAÇÃO DA
DISTRIBUIÇÃO
01. Uma bateria de 12 V de tensão e 60 A.h de carga
alimenta um sistema de som, fornecendo a esse sistema
uma potência de 60 W. Considere que a bateria, no início,
está plenamente carregada e alimentará apenas o sistema
de som, de maneira que a tensão da bateria permanecerá
12 V até consumir os 60 A.h de carga. O tempo máximo de
funcionamento ininterrupto do sistema de som em horas é:
F CONSUMIDORES RESIDENCIAIS
r
Força magnética (Fm)
1. Sobre partículas eletrizadas em movimento dentro de um
campo magnético
a)08
b)10
c)12
d)14
e)24
r
r r
Fm = q · v · B · senθ
2. Sobre fios condutores
Fm = B · i · l · senq
C-2
Fm: módulo da força magnética
H-5
Compreendendo a Habilidade
– Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.
Regra da mão direita (sobre partículas eletrizadas)
F
02. Um chuveiro elétrico não está aquecendo satisfatoriamente
a água. Para resolver esse problema, fechamos um pouco
a torneira. Com esse procedimento, estamos:
B
v
Q (–)
Regra da mão direita (sobre fios condutores)
Força
Magnética
Campo
Magnético
Corrente
Elétrica
a) diminuindo a resistência elétrica do chuveiro.
b) diminuindo a corrente elétrica que atravessa o chuveiro.
c)diminuindo a massa de água que será aquecida por
unidade de tempo.
d)diminuindo a diferença de potencial nos terminais do
chuveiro.
e) economizando energia elétrica.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
5
FIQUE DE OLHO!
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Disponível em: http://3.bp.blogspot.com
Ressonância magnética é uma técnica que permite determinar propriedades de uma substância através do correlacionamento
da energia absorvida contra a frequência, na faixa de mega-hertz (MHz) do espectro magnético, caracterizando-se como sendo
uma espectroscopia. Usa as transições entre níveis de energia rotacionais dos núcleos componentes das espécies (átomos ou íons)
contidas na amostra. Isso se dá, necessariamente, sob a influência de um campo magnético e sob a concomitante irradiação de
ondas de rádio na faixa de frequências acima citada.
INTRODUÇÃO
Olá, querido estudante,
As doenças infectocontagiosas afetam a população mundial e, particularmente com intensidade, a população brasileira. Essas
patologias são causadas por diversos tipos de microrganismos (vírus, bactérias, fungos e protozoários), como também por vermes
(platelmintos e nematelmintos). Trataremos nesse fascículo tais doenças num contexto relacionando às possíveis abordagens na
prova do Enem que ocorrerá em breve.
OBJETO DO CONHECIMENTO
O que são doenças infectocontagiosas?
Uma doença infectocontagiosa é aquela em que patógenos invadem um hospedeiro suscetível, como um homem ou um
animal. Nesse processo, o patógeno efetua pelo menos uma parte do seu ciclo de vida dentro do hospedeiro, o que com frequência
resulta em uma doença. No final da Segunda Guerra Mundial, muitas pessoas acreditavam que as doenças infecciosas estavam sob
controle. Elas pensavam que a malária havia sido erradicada pelo uso do inseticida DDT para matar os mosquitos transmissores,
que uma vacina preveniria a difteria, e que as melhorias nas medidas sanitárias ajudariam a impedir a transmissão da cólera. A
malária ainda está longe de ser eliminada. Desde 1986, surtos locais de malária têm sido identificados em várias partes do planeta
e o protozoário causador da malária infecta mais de 300 milhões de pessoas no mundo inteiro. Em 1994, a difteria apareceu nos
Estados Unidos por meio de viajantes vindos de países do leste europeu, que tinham experimentado intensas epidemias de difteria.
A epidemia foi controlada em 1998. Os surtos de cólera ainda ocorrem em países menos desenvolvidos do mundo.
No Brasil, dadas as disparidades de condições socioeconômicas verificadas nas várias regiões, as doenças contagiosas
apresentam estatísticas desanimadoras. Podemos afirmar que uma respeitável parte da força de trabalho do país sofre dessas
moléstias, estando os doentes incapacitados para o trabalho. Um dos resultados disso é uma grave crise social, gerada pelos
dispêndios do país não só na manutenção dos enfermos como em campanhas de erradicação das doenças. Mesmo assim, nem
todos os doentes chegam a receber a devida assistência, direito que possuem como cidadãos, dada a precariedade do sistema
médico-hospitalar de nosso país, que se mantém em permanente crise por falta de recursos e de uma política de saúde compatível
com as nossas reais necessidades.
6
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Tabela – Taxa específica de mortalidade por doenças infecciosas segundo as regiões.
Brasil, 2000 (por 100 mil habitantes)
Região/UF
0 a 4 anos
60 a 69 anos
70 a 79 anos
80 anos e mais
60 e mais
Brasil
41,7
58,2
108,6
230,2
95,6
Norte
52,0
49,0
120,5
232,3
92,1
Nordeste
61,0
50,5
90,6
196,6
85,0
Sudeste
29,0
62,2
117,0
248,4
101,7
Sul
27,9
46,0
80,0
195,3
73,4
Centro-Oeste
38,7
103,7
213,9
406,0
167,3
2000
Fonte SVS/MS.
Agente infeccioso
É todo organismo, micro ou macroscópico, capaz de
provocar infecção. São agentes infecciosos: vírus, bactérias,
fungos, protozoários e vermes.
Infecção e infestação
A Infecção representa a invasão do corpo por
microparasitas (vírus, bactérias, fungos e protozoários). Notese que infecção não quer dizer doença, pois nem sempre se
acompanha de manifestações clínicas.
A Infestação representa a invasão do organismo por
macroparasitas (vermes e artrópodes por exemplo).
Vetor biológico e mecânico
Vetores biológicos são organismos capazes de transmitir
agentes infecciosos. Estes desenvolvem uma fase de seu ciclo
biológico no interior do corpo do vetor. Vários artrópodes se
comportam como vetores de agentes infecciosos. Como exemplo,
temos o inseto barbeiro, vetor biológico da doença de Chagas.
Quando um ser apenas transporta um agente infeccioso
sem que este, durante o transporte, se reproduza, não se fala
em vetor biológico, mas em vetor mecânico, como exemplo, a
barata transportando o vírus da Hepatite A.
Hospedeiro e portador
Hospedeiro é o ser em cujo corpo agentes infecciosos
necessitam viver temporariamente. Distinguem-se dois tipos de
hospedeiros: o definitivo e o intermediário.
Os hospedeiros são ditos definitivos quando neles o
parasita se reproduz sexuadamente. O homem é considerado
o hospedeiro definitivo de muitos parasitas, como lombriga,
esquistossomo etc. São considerados intermediários quando
neles o parasita ou não se reproduz, ou o faz assexuadamente.
O homem, por exemplo, é hospedeiro intermediário do
Plasmodium sp. protozoário causador da malária.
Dá-se o nome de portador ao homem ou animal
que abriga um agente infeccioso, sem contudo evidenciar
manifestações clínicas da moléstia provocada por ele, mas sendo
capaz de transmiti-lo a outrem.
Períodos de incubação e
transmissibilidade
O período de transmissão representa o tempo decorrido
entre a penetração do agente infeccioso no organismo e o
aparecimento dos primeiros sintomas de doença.
O período de trasmissibilidade representa o intervalo de
tempo durante o qual o agente infeccioso pode ser transmitido
de um ser para outro.
Endemias, epidemias e pandemias
Uma doença tem um número esperado de casos dentro
de um determinado período de tempo. Quando o número
verificado de casos corresponde estatisticamente ao número
esperado, fala-se em endemia. Se o número observado de casos
dentro de certo período de tempo for estatisticamente maior
que o esperado, fala-se em epidemia.
São muitas as doenças endêmicas no Brasil, podendo-se
citar como exemplo a doença de Chagas, a malária, a hepatite
viral, a esquistossomose, a tuberculose etc.
Como exemplo de doenças que costumam apresentar
epidemias encontram-se a meningite meningocócica, a dengue
e o sarampo.
É útil lembrar que uma doença endêmica pode se tornar
epidêmica, bastando para isso que haja um aumento do número
de casos além do limite esperado.
As pandemias são doenças contagiosas de caráter
superalarmante que se alastram rapidamente por todo um país,
por todo um continente ou, até mesmo, por todo o mundo.
A História registra fatos dramáticos ocorridos com a propagação
mundial da gripe espanhola, em 1919, quando morreram
milhões de pessoas em todos os continentes, não havendo
nem condição de sepultamento dos cadáveres. Também famoso
ficou o surto da peste negra, denominação que celebrizou uma
propagação pandêmica de peste bubônica na Ásia e na Europa,
em meados do século XIV, e que, desastradamente, dizimou
cerca de 1/3 de toda a população europeia. Mais recentes e
menos calamitosos foram os surtos pandêmicos de variantes
mais agressivas de gripe verificados dentro destes últimos 30
anos, quando a Medicina já contava com recursos terapêuticos
mais adiantados, notadamente dos antivirais, específicos para
combaterem vírus, e dos antibióticos, que combatem bactérias e
que apesar de não atuarem sobre os vírus, pelo menos destroem
as bactérias que se aproveitam do enfraquecimento orgânico
provocado pelas infecções viróticas.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
7
O próximo item da nossa abordagem do Povo no Enem
de hoje, procura mostrar as principais doenças que ocorrem
em nosso meio e cujo conhecimento deve ser necessário e
compulsório para a formação global dos nossos educandos,
quaisquer que sejam os rumos profissionais que venham
a tomar. Só assim, estaremos preparando o caminho para
o desenvolvimento de uma nova geração mais capaz de
compreender os meios de se alcançar uma sociedade mais
sadia e construtiva.
Quais são as principais doenças
contagiosas?
Viroses: catapora, herpes simples labial e genital, rubéola,
sarampo, varíola, poliomielite, raiva, dengue, febre amarela,
mononucleose, gripe, resfriado comum, caxumba, hepatite,
condiloma acuminado e AIDS.
Bacterioses: acne, erisipela, impetigo, botulismo, lepra,
meningite, tétano, brucelose, febre maculosa, gangrena gasosa,
peste bubônica, tifo, antraz, coqueluche, difteria, pneumonia,
tuberculose, cárie, cólera, febre tifoide, salmonelose, cancro
mole, leptospirose, gonorreia e sífilis.
Protozooses: amebíase, giardíase, balantidiose, doença de
Chagas, doença do sono, leishmaniose visceral, leishmaniose
tegumentar, tricomoníase, malária, e toxoplasmose.
Micoses: tiníase, candidíase, blastomicose, histoplasmose,
paracoccidioimicose, criptococose e aspergilose.
Verminoses: teníase, cisticercose, hidatose, esquistossomose,
ascaridíase, amarelão, oxiurose, estrongiloidíase, filariose,
dracunculose e bicho geográfico.
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO
C-8
H-30
Compreendendo a Habilidade
–Avaliar propostas de alcance individual e coletivo, identificando
aquelas que visam à preservação e a implementação da saúde
individual, coletiva ou do ambiente.
03. Muitas doenças humanas são causadas por vírus, bactérias
ou protozoários. Sua transmissão pode ser intermediada
por outros organismos, tais como insetos. Dentre os
agentes etiológicos e as formas de transmissão de algumas
doenças podemos concluir que:
a)O vírus HIV é o causador da AIDS, doença prevenida
pelo uso de contraceptivos orais hormonais.
b)O mosquito Aedes aegypti é o agente etiológico de
doenças como febre amarela e dengue, sendo estas
prevenidas pela eliminação de reservatórios vertebrados.
c) A poliomielite, AIDS e gripe são doenças causadas por seres
acelulares, sendo suas profilaxias distintas um das outras.
d)Tanto a tuberculose quanto a gripe são tipos de
arboviroses de regiões temperadas. Ambas são
combatidas pelo uso de antibióticos.
e)Febre hemorrágica Ebola e Doença de Chagas são
doenças virais, prevenidas pelo uso de preservativos.
8
C-8
H-30
Compreendendo a Habilidade
–Avaliar propostas de alcance individual e coletivo, identificando
aquelas que visam à preservação e a implementação da saúde
individual, coletiva ou do ambiente.
04. Uma virose transmitida por meio do sangue, sêmen,
secreções vaginais e leite materno compromete o
funcionamento do sistema imunológico humano, pela
destruição de linfócitos T CD4, tornando-o cada vez mais
suscetível a doenças oportunistas, que podem ser letais.
Uma forma eficaz de se evitar essa doença é
a) realizar a vasectomia.
b) usar dispositivo intrauterino.
c) regularizar o uso de preservativos.
d) diversificar a dieta dos recém-nascidos.
e) combater insetos vetores.
FIQUE DE OLHO!
DENGUE
A Dengue é a enfermidade causada pelo vírus da
dengue, um arbovírus da família Flaviviridae, gênero Flavivírus,
que inclui quatro tipos imunológicos: DEN-1, DEN-2, DEN-3 e
DEN-4. A infecção por um deles dá proteção permanente para
o mesmo sorotipo e imunidade parcial e temporária contra os
outros três.
A dengue tem, como hospedeiro vertebrado, o
homem e outros primatas, mas somente o primeiro apresenta
manifestação clínica da infecção e período de viremia (presença
de vírus no sangue) é de aproximadamente sete dias. Nos demais
primatas, a viremia é baixa e de curta duração.
Um único mosquito desses em toda a sua vida (45 dias
em média) pode contaminar até 300 pessoas.
A transmissão se faz pela picada da fêmea contaminada
do mosquito Aedes aegypti ou Aedes albopictus, pois o macho
se alimenta apenas de seiva de plantas. No Brasil, ocorre na
maioria das vezes por Aedes aegypti. Após um repasto de
sangue infectado, o mosquito está apto a transmitir o vírus,
depois de 8 a 12 dias de incubação. A transmissão mecânica
também é possível, quando o repasto é interrompido e o
mosquito, imediatamente, se alimenta num hospedeiro
susceptível próximo. Um único mosquito desses em toda a sua
vida (45 dias em média) pode contaminar até 300 pessoas.
Não há transmissão por contato direto de um doente
ou de suas secreções com uma pessoa sadia, nem de fontes
de água ou alimento.
Quando uma pessoa é infectada por um dos 4 sorotipos
virais, torna-se imune a todos os tipos de vírus durante alguns
meses e posteriormente mantém-se imune, pelo resto da vida,
ao tipo pelo qual foi infectado. Se voltar a ter dengue, dessa
vez um dos outros 3 tipos do vírus, há uma probabilidade
maior que a doença seja mais grave que a anterior, mas não é
obrigatório que aconteça.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
A classificação 1, 2, 3 ou 4 não tem qualquer relação
com a gravidade da doença, diz respeito à ordem da descoberta
dos vírus. Cerca de 90% dos casos de dengue hemorrágica
ocorrem em pessoas anteriormente infectadas por um dos
quatro tipos de vírus.
Os sintomas iniciais são inespecíficos como febre alta
(normalmente entre 38° e 40 °C) de início abrupto, mal-estar,
anorexia (pouco apetite), cefaleias, dores musculares e nos
olhos. No caso da hemorrágica, após a febre baixar pode
provocar gengivorragias e epistáxis (sangramento do nariz),
hemorragias internas e coagulação intravascular disseminada,
com danos e enfartes em vários órgãos, que são potencialmente
mortais. Ocorre frequentemente também hepatite e por
vezes choque mortal devido às hemorragias abundantes para
cavidades internas do corpo. Há ainda petéquias (manchas
vermelhas na pele), e dores agudas das costas (origem do nome,
doença “quebra-ossos”).
A síndrome de choque hemorrágico da dengue ocorre
quando pessoas imunes a um sorotipo devido a infecção
passada já resolvida são infectadas por outro sorotipo. Os
anticorpos produzidos não são específicos suficientemente
para neutralizar o novo sorotipo, mas ligam-se aos virions
formando complexos que causam danos endoteliais, produzindo
hemorragias mais perigosas que as da infecção inicial. Vale
ressaltar que a febre é o principal sintoma.
O diagnóstico da dengue é feito clinicamente e por meio
de exames laboratoriais.
O paciente é aconselhado pelo médico a ficar em
repouso e beber muitos líquidos (sucos, água e chás sem cafeína)
evitando café, refrigerantes e leite (que irritam o estômago).
É importante então evitar a automedicação, porque pode ser
perigosa, já que a prescrição médica desaconselha usar remédios
à base de ácido acetilsalicílico (AAS) ou outros antinflamatórios
não esteroides (AINEs) normalmente usados para febre, porque
eles facilitam a hemorragia.
Um medicamento muito usado na dengue é o
paracetamol por suas propriedades analgésicas e antitérmicas,
boa tolerância e poucos efeitos colaterais. Analgésicos a base
de dipirona (como Novalgina, Dorflex e Anador) devem ser
evitados em pessoas com pressão baixa pois podem diminuir a
pressão e causar manchas de pele.
O controle é feito basicamente através do combate
ao mosquito vetor, principalmente na fase larvar do inseto.
Deve-se evitar o acúmulo de água em possíveis locais de
desova dos mosquitos. Quanto à prevenção individual da
doença, aconselha-se o uso de janelas teladas, além do uso
de repelentes.
Fonte do texto: http://pt.wikipedia.org/wiki/Dengue
INTRODUÇÃO
Olá, querido estudante,
A cinética química trata basicamente de 2 pontos
fundamentais :
O cálculo da velocidade das reações ;
E os fatores que afetam a velocidade de uma reação .
No cotidiano, podemos encontrar reações rápidas como
o funcionamento do Air bag de um carro , moderadas como a
digestão dos alimentos e lentas como a formação da ferrugem .
OBJETO DO CONHECIMENTO
Cinética Química
Velocidade Média de uma reação
Vamos começar pelo conceito de velocidade média de
reação (em relação a um componente). Para isso, seja a reação
genérica: pP + qQ → mM + nN, onde as letras maiúsculas
significam os componentes (reagentes ou produtos) e as
minúsculas representam os coeficientes.
Define-se como velocidade média de uma reação a razão
entre a variação na quantidade (normalmente concentração
molar – mol/L, representada por um colchete) de um participante
e o tempo que levou para gerar essa variação .
Então, a velocidade média será:
∆ [P ]
• (Em relação a P): vP = −
∆t
Podemos realizar raciocínio semelhante em relação aos
outros componentes. Veja:
∆ [Q]
• (Em relação a Q): v Q = −
∆t
O sinal negativo é para tornar essas velocidades positivas.
∆ [M]
• (Em relação a M): vM = +
∆t
∆ [N]
• (Em relação a N): vN = +
∆t
Esses valores de velocidade média acima não
necessariamente coincidem, devido a proporção entre os
coeficientes.
Teoria das colisões e do complexo ativado
Como ocorrem as reações químicas?
A teoria das colisões nos mostra que só haverá reação
quando os reagentes tiverem alguma afinidade química ( por
exemplo ácido e base ) e essas partículas reagentes (moléculas,
íons etc.) se chocarem. Mas não é qualquer colisão que gera
reação química. Para uma colisão ser efetiva ou eficaz (conseguir
realmente formar produtos), devemos ter:
• Geometria favorável: orientação espacial apropriada.
• Energia suficiente( energia de ativação ): choques com
pouca energia não geram reações químicas.
• Energia suficiente( energia de ativação ): choques com
pouca energia não geram reações químicas.
“ Não há reação sem colisão , mas nem toda colisão
resulta em reação “
Outro fator que também deve influenciar na ocorrência
e na velocidade de uma reação é a frequência de colisões:
quanto maior o número de colisões na unidade de tempo,
maior a velocidade das reações. Um aprimoramento da teoria
das colisões é a teoria do complexo ativado. Ela estabelece
que os reagentes colidem e, antes de formarem os produtos,
passam por um ponto de energia máxima e estabilidade
mínima, em que as ligações químicas das moléculas reagentes
ainda não se romperam por completo e as dos produtos ainda
não se formaram completamente. Essa região de transição é
chamada de complexo ativado ou estado de transição.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
9
A energia necessária para que os reagentes consigam superar
o complexo ativado é a energia de ativação.
Veja a imagem que representa uma colisão eficaz entre a
molécula do H2 e a molécula do I2 , a 450 ºC :
C
H2(g) + I2(g) ←450º→
2 HI(g)
H
H
H
I
I
H
H
Uma molécula H2 e uma
molécula I2 se aproximam
com bastante velocidade.
Outros fatores que afetam a velocidade das
reações
I
I
I
H
A seguir, se
chocam violentamente.
No caso de reações elementares (aquelas que ocorrem
em uma única etapa), esses expoentes coincidem com os
coeficientes estequiométricos da reação.
Quando se trata de reações não elementares, os
expoentes coincidem com os coeficientes estequiométricos da
etapa lenta ( etapa determinante da velocidade ) do processo .
I
E por fim, as duas
moléculas produzidas (2 HI)
se afastam rapidamente.
Graficamente, para a reação H2(g) + I2(g) → 2HI(g), temos:
complexo ativado
Entalpia (kcal)
a)Influência da temperatura
O aumento na temperatura de ocorrência de uma reação
química aumenta a energia do sistema e provoca um
aumento na frequência de colisões. Esse fato já seria
suficiente para explicar por que o aumento da temperatura
aumenta a velocidade de uma reação química. No entanto,
uma explicação melhor pode ser colocada pela análise das
curvas de distribuição, cujo perfil é mostrado a seguir:
Energia de ativação
Eat = 40 kcal/mol
T1 < T2
Eat
Hreagentes
H2 + I2
∆H = –6 kcal/mol
Hprodutos
2 HI
Caminho da reação
Reações mais rápidas são as de menores valores em suas
energias de ativação.
Catalisador é uma espécie utilizada para proporcionar
que reações ocorram em maiores velocidades. A função de um
catalisador é criar um novo caminho reacional de mais baixa
energia de ativação, sem ser consumido durante o processo e
sem alterar o valor de ∆H da reação.
Lei de velocidade
Sabe-se que, para haver reação química, é necessário
que ocorra a colisão entre as partículas reagentes, ou seja, a
velocidade de uma reação depende da frequência de colisões
entre as moléculas. Quanto maior a frequência de choques,
maior a probabilidade de uma colisão ser efetiva. Esse efeito
nos mostra que a velocidade depende da concentração das
espécies reagentes. Pensando dessa forma, ainda no século
passado, dois cientistas noruegueses, Guldberg e Waage,
enunciaram a lei da ação das massas, que procura explicar o
comportamento da velocidade de reações menos complexas
em função da concentração dos reagentes a cada instante. Eles
propuseram que, para cada temperatura dada, a velocidade
de uma reação deveria ser proporcional ao produto das
concentrações dos reagentes, estando cada um elevado a um
expoente determinado a partir de dados experimentais.
Matematicamente, significa dizer que para uma dada
reação genérica:
aA + bB → produtos
A lei da velocidade é dada por :
v = k · [A]x · [B]y
onde:
• k ⇒ constante de velocidade que só depende da temperatura.
• x e y ⇒ expoentes determinados experimentalmente. Esses
expoentes são denominados de ordens da reação com
relação a cada reagente .
10
Número de partículas
T1
T2
Eat
Energia
b)Influência da pressão (para reagentes em fase gasosa)
O aumento da pressão, quando se trata de reagentes em fase
gasosa, tem comportamento semelhante ao do aumento
da concentração. Aumentar a pressão de um gás significa
submetê-lo a um menor volume, e, portanto, com maior
possibilidade de colisões entre as partículas reagentes. Isso
gera um aumento na frequência de colisões, sem alterar a
energia envolvida nelas. Mesmo assim, há um consequente
aumento na velocidade das reações.
c) Influência da superfície de contato (para reagentes em
fase sólida)
O aumento da área superficial de um sólido aumenta o
número de partículas em condições de sofrerem colisões,
possibilitando maior chance de ocorrência de colisões
efetivas.
Assim, teremos maior frequência de colisões ao se aumentar
a superfície de contato de um sólido. Mais uma vez, tem-se
uma conclusão bem cotidiana: um comprimido efervescente
reage mais rapidamente quando pulverizado (em pó, com
maior área superficial) do que inteiro.
d)Influência do catalisador
A presença de catalisadores aumenta a velocidade das
reações, pois o catalisador é uma espécie química que cria
um novo caminho reacional de mais baixa energia de ativação
e, consequentemente, de maior velocidade nas mesmas
condições operacionais.
Veja o gráfico de uma reação exotérmica, que ocorre em
uma única etapa, mostrando a influência do catalisador:
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
curva sem catalisador
C-5
H-17
Eat sem catalisador
curva com catalisador
reagentes
∆H < 0
produtos
Caminho da reação
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO
– Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/
ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais,
produtivos ou sociais.
tempo (min)
[H2O2] (mol/L)
0
0,8
10
0,5
a)0,000125
b)0,00025
c)0,0005
d)0,005
e)0,01
FIQUE DE OLHO!
NO2
O2
VELOCIDADE INSTANTÂNEA
tempo (unidades arbitrárias)
Diante do exposto no gráfico, assinale a alternativa correta:
a)Os reagentes NO e O2 se combinam para formar os
produtos N2O2 e NO2.
b)O produto NO 2 é formado pela combinação dos
reagentes NO, O2 e N2O2.
c) O catalisador N2O2 acelera a formação do produto NO2.
d) O reagente NO forma o intermediário N2O2, que, por sua
vez, continua reagindo com O2 para formar o produto
final NO2.
e) O reagente NO é consumido para formar os produtos
N2O2, O2 e NO2.
CONCENTRAÇÃO
N2O2
tân
NO
ea
É a velocidade a cada instante da reação. A partir de
um gráfico que mostra a variação na concentração de um
participante da reação em função do tempo, é possível traçar
uma reta tangente a algum ponto e determinar a inclinação
dessa reta , ou seja , a tangente do ângulo formado . O resultado
é a velocidade instantânea.
Acompanhe o gráfico abaixo:
tan
concentração (mol/L)
O peróxido de hidrogênio, gerado na oxidação da glicose
pela enzima glucose oxidase, decompõe-se, produzindo
água e gás oxigênio. Calcule a velocidade média, em
mol · L–1 · s–1, de decomposição do peróxido de hidrogênio,
entre 0 e 10 minutos.
Compreendendo a Habilidade
05. Alguns poluentes podem ser formados de forma indireta, ou
seja, são resultantes da reação entre outros gases, poluentes
ou não, já produzidos. Um exemplo é a formação de NO2
a partir de NO e O2, num processo que ocorre em duas
etapas. O gás NO2 é bastante tóxico e sua presença está
relacionada ao aparecimento de, entre outros problemas,
alguns tipos de câncer. Essa produção indireta resulta em
gráficos de aspecto bem curioso, como mostrado a seguir,
obtido de ensaios experimentais:
ida
H-10
06. Uma mistura complexa de carboidratos, enzimas,
aminoácidos, ácidos orgânicos minerais muito conhecida
é o mel. O teor de carboidratos no mel é de cerca de 70%
da massa de mel, sendo a glicose e a frutose os açúcares
em maior proporção. A acidez do mel é atribuída à ação da
enzima glucose oxidase presente no mel, que transforma
a glicose em ácido glucônico e H2O2.
Ve
loc
C-5
– Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem
e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como
texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem
simbólica.
ins
Eat com catalisador
Compreendendo a Habilidade
de
H (entalpia)
TEMPO
Quanto maior a inclinação da reta em torno de um
ponto, maior a velocidade instantânea naquele ponto.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
11
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
C-2
H-5
Compreendendo a Habilidade
– Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.
01. A “chave” de um chuveiro elétrico
pode ser colocada nas posições “fria”,
“morna” e “quente”. Quando se
muda a chave de posição, modifica-se
o valor da resistência elétrica do
chuveiro. Indique a correspondência
verdadeira.
a) Água morna – resistência média.
b) Água morna – resistência baixa.
c) Água fria – resistência média.
d) Água quente – resistência alta.
e) Água fria – resistência alta.
C-5
H-18
B
Compreendendo a Habilidade
– Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas dos produtos,
sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se
destinam.
02. Ao reformar o banheiro de sua casa, por recomendação do
eletricista, o proprietário substituiu a instalação elétrica de sua
casa, e o chuveiro, que estava ligado em 110 V, foi trocado
por outro chuveiro de mesma potência, ligado em 220 V.
P
Q
R
S
a) é nula apenas em R e tem sentidos opostos em Q e em S.
b) tem o mesmo sentido em Q, em R e em S.
c) é nula apenas em R e tem o mesmo sentido em Q e em S.
d) tem o mesmo sentido em Q e em S e sentido oposto em R.
e) é nula em todas as posições
C-2
H-5
Compreendendo a Habilidade
– Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.
04. Os chuveiros elétricos de três
temperaturas são muito utilizados no
Brasil. Para instalarmos um chuveiro
é necessário escolher a potência do
chuveiro e a tensão que iremos utilizar
na nossa instalação elétrica. Desta
forma, se instalarmos um chuveiro de
4 500 W utilizando a tensão de 220
V, nós podemos utilizar um disjuntor
que aguente a passagem de 21 A.
Se quisermos ligar outro chuveiro de
potência de 4 500 W em uma rede de tensão de 110 V,
qual deverá ser o disjuntor escolhido?
a) 21 A b) 25 A
c) 45 A d) 35 A
e) 40 A
C-6
H-20
Compreendendo a Habilidade
–Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas,
substâncias, objetos ou corpos celestes.
A vantagem dessa substituição está
a) no maior aquecimento da água que esse outro chuveiro
vai proporcionar.
b) no menor consumo de eletricidade desse outro chuveiro.
c) na dispensa do uso de disjuntor para o circuito desse
outro chuveiro.
d)no barateamento da fiação do circuito desse outro
chuveiro, que pode ser mais fina.
e) no menor volume de água de que esse outro chuveiro
vai necessitar.
C-6
H-20
Compreendendo a Habilidade
05. Um avião, voando à altura de
10 000 m, sofre uma pane e cai,
cortando as linhas do campo
magnético terrestre. Nessas
condições, é possível medir, entre
as extremidades das asas do avião:
a) uma corrente elétrica.
b) um campo magnético.
c) uma diferença de temperatura.
d) uma compressão mecânica.
e) uma diferença de potencial.
–Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas,
substâncias, objetos ou corpos celestes.
C-5
03. Um anel metálico rola sobre uma mesa, passando,
sucessivamente, pelas posições P, Q, R e S, como
representado na figura. Na região indicada pela parte
sombreada na figura, existe um campo magnético
uniforme, perpendicular ao plano do anel, representado
pelo símbolo B. Considerando-se essa situação, é correto
afirmar que, quando o anel passa pelas posições Q, R e S,
a corrente elétrica nele:
12
H-19
Compreendendo a Habilidade
– Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais
que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem
social, econômica ou ambiental.
06. Alguns eventos do cotidiano se relacionam diretamente
aos conceitos teóricos de cinética química. Observe:
• Um pedaço de palha de aço usado para a limpeza
de produtos em cozinhas se oxida (enferruja) mais
rapidamente que uma massa de ferro equivalente na
forma de pregos.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
De acordo com os conceitos teóricos envolvendo cinética
química, é correto afirmar que:
a)O ferro presente na palha de aço oxida-se em maior
velocidade que o ferro presente em pregos porque o
primeiro está em contato com as gorduras existentes
no preparo de alimentos.
b) O comprimido antiácido efervesce em maior velocidade
quando está pulverizado porque a energia cinética das
moléculas do comprimido em pó apresenta maior valor
que a das moléculas do comprimido inteiro.
c) O pedaço de madeira pega fogo (entra em combustão)
mais rapidamente quando está em lascas porque a
concentração das moléculas de oxigênio no ar aumenta
com a subdivisão da madeira.
d) O comprimido efervescente se dissolve mais rapidamente
em água quando está em pó porque a pulverização
favorece o aumento da pressão do ar no local onde
ocorre a dissolução.
e) A oxidação da palha de aço, a dissolução do comprimido
pulverizado e a queima da madeira em lascas ocorrem
em maior velocidade porque há um aumento da área
de contato entre as espécies reagentes à medida que a
subdivisão dos materiais aumenta.
C-5
H-17
Compreendendo a Habilidade
–Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de
linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas
ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
matemáticas ou linguagem simbólica.
07. O som das pipocas saltando e batendo contra a tampa da
panela é bastante familiar e nos remete aos bons momentos
da convivência entre amigos. O que poucos sabem é que
a velocidade com que milhos de pipoca estouram em óleo
quente tem sido estudada exaustivamente. Em 2005, os
professores J.E. Byrd e M.J. Perona, do departamento
de Química da California State University Stanislaus,
mostraram que o número de grãos de milho de pipoca não
estourados em óleo a 190 °C em função do tempo segue
o gráfico a seguir (adaptado):
C-5
90
fração de grãos não estourados (%)
H-17
Compreendendo a Habilidade
–Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de
linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas
ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
matemáticas ou linguagem simbólica.
08. A velocidade instantânea de uma reação química pode
ser expressa em função das concentrações dos reagentes
e de uma constante. Uma importante reação do ponto
de vista ambiental é aquela que mostra a síntese do gás
dióxido de nitrogênio (NO2), após a reação do gás NO
(óxido nítrico) resultante dos processos de combustão
em altas temperaturas, como a queima da gasolina em
motores de carros, com oxigênio (O2). A reação química
descrita é: 2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g). Matematicamente,
sua velocidade instantânea (v) pode ser expressa por:
v = k · [NO]x · [O2]y, onde k é a constante de velocidade,
[NO] e [O2] representam as concentrações em mol/L de
cada reagente, e x e y representam as ordens de reação
(expoentes que mostram a dependência da velocidade com
a concentração). Para se descobrir os valores de x e y foi
fornecido o gráfico a seguir:
100
80
70
[NO] = 0,6 mol/L
[NO] = 0,3 mol/L
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0.0
60
0.1
0.2
0.3
0.4
0.6
0.5
0.7
0.8
0.9
1.0
[O2] mol L–1
•
50
40
30
20
10
0
0
Sobre o preparo de pipoca sob as condições apresentadas
no texto, é correto afirmar que:
a) Se em 40 segundos o número de grãos não estourados
se reduziu à metade, então após 80 segundos não
haverá mais grãos a serem estourados.
b)Em 2 minutos o número de grãos não estourados se
reduz a 25% do valor inicial.
c)Em cerca de 3 minutos o número de grãos não
estourados se reduz a zero.
d)Para que se alcance o percentual de apenas 10%
de grãos não estourados é necessário que o tempo
decorrido seja superior a 3 minutos.
e) Se o óleo estiver mais quente, por exemplo, a 200 °C,
se espera que o número de grãos não estourados na
amostra de milho se reduza mais rapidamente.
•
velocidade/m mol/L–1 s–1
• Um comprimido antiácido efervescente se dissolve em
maior velocidade em água quando está pulverizado (em
pó) do que quando está inteiro.
• É mais fácil promover a queima de um pedaço de
madeira quando o mesmo se encontra dividido em lascas
do que quando se encontra inteiro.
20
40
60
80
100
120
140
tempo (s)
160
180
200
220
240
De acordo com o gráfico, os valores de x e y devem ser
respectivamente:
a) 1 e 1
b) 1 e 2
c) 2 e 1
d) 1 e 0
e) 0 e 1
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
13
C-5
H-17
Compreendendo a Habilidade
C-8
–Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de
linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas
ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
matemáticas ou linguagem simbólica.
09. A tabela abaixo refere-se a incidência de parasitoses
intestinais em crianças, nas sete creches municipais de
Uruguaiana, RS, Brasil. A pesquisa foi realizada em dois
ciclos, o primeiro de maio a setembro de 2002 e o segundo,
de maio
novembro
deEncontrados
2003. Em ambos
os períodos
foram
Totala de
Parasitas
no Segundo
Ciclo
coletados uma amostra de cada criança.
Frequência
Parasitos
Indivíduos
Total de Parasitas Encontrados no Segundo
Ciclo
parasitados
74,6%
Giardia lamblia
Parasitos
Frequência
22,6%
Ascaris lumbricoides
Giardia lamblia
74,6%
9,2%
Entamoeba coli
Ascaris lumbricoides
162
Indivíduos
parasitados
49
162
49
Enterobius vermicularis
Entamoeba
coli
3,2%
9,2%
207
Hymenolepis nana
Enterobius
vermicularis
1,8%
3,2%
74
Hymenolepis
Trichuris trichiuranana
1,8%
1,8%
44
Trichuris
trichiura
Strongyloides stercolaris
1,8%
1,4%
43
Strongyloides stercolaris
1,4%
3
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
A vacina referida no texto é utilizada como medida
preventiva para
a) condiloma acuminado. b) candidíase.
c)gonorreia.
d)sífilis.
e)AIDS.
C-5
H-17
Compreendendo a Habilidade
– Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem
e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como
texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem
simbólica.
11.
BACTÉRIA PODE ATUAR COMO “VACINA”
PARA DENGUE
Frequência
Indivíduos parasitados
sc
A
Fonte tabela: http://www.sbac.org.br/pt/pdfs/rbac/rbac_38_01/
rbac3801_10.pdf
A respeito dos parasitos da tabela, conclui-se que:
a)A Giardia lamblia é um fungo responsável por
causar no hospedeiro dor abdominal, irritabilidade,
emagrecimento, náuseas, azia, carência de vitaminas
lipossolúveis e diarreia gordurosa.
b)O Ascaris lumbricoides é um verme platelminto
responsável por causar alterações pulmonares no
hospedeiro durante o seu ciclo de vida.
c) Hymenolepis nana é um verme platelminto cestoide
que parasita em certas ocasiões carunchos de cereais
infectados, que quando ingeridos acidentalmente
por humanos e roedores, resultam na transmissão do
agente.
d)A enterobiose ou oxiurose é o nome da infecção por
oxiúros (Enterobius vermicularis), que são vermes
nematódeos com mais de 30 mm de comprimento,
responsáveis por causarem sempre intensa anemia em
seus hospedeiros.
e)O Strongyloides stercoralis é um nematódeo parasita
completamente dependente de um hospedeiro para
permanecer vivo, não podendo ser encontrado na forma
livre no solo.
14
–Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando
aquelas que visam à preservação e à implementação da saúde
individual, coletiva ou do ambiente.
Disponível em: http://www.dst.com.br/gener.htm
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or
al
is
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Compreendendo a Habilidade
10. Foi veiculada na imprensa televisiva a aprovação pela
ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) da
utilização da Vacina Quadrivalente produzida pelo
Laboratório Merck Sharp & Dohme contra o papilomavírus
humano (HPV), para meninas e mulheres de 9 a 26 anos
que não tenham a infecção, o que irá conferir proteção
contra esse agente etiológico. Esta notícia foi bem recebida
e amplamente comentada pela população em decorrência
do meio onde foi veiculada.
20
22,6%
H-30
Pesquisadores anunciaram que a bactéria Wolbachia
pipientis pode atuar como uma “vacina” para o Aedes
aegypti, bloqueando a multiplicação do vírus dentro do
inseto. “Quando inoculamos a bactéria no Aedes aegypti,
ficamos surpresos ao ver que ela, além de diminuir o tempo
de vida do mosquito, também fazia com que o vírus não se
desenvolvesse”. A Wolbachia pipientis só pode ser transmitida
verticalmente (de mãe para filho), por meio do ovo da fêmea
do mosquito. Fêmeas com Wolbachia pipientis sempre geram
filhotes com a bactéria no processo de reprodução. “Por isso,
uma vez estabelecido o método em campo, os mosquitos
continuam a transmitir a bactéria naturalmente para seus
descendentes”, disseram os pesquisadores.
Fonte: www.jb.com.br. Adaptado.
De acordo com a notícia, conclui-se que
a)as fêmeas de Aedes aegypti transmitirão aos seus
descendentes a resistência ao vírus da dengue, mas
os machos de Aedes aegypti, filhos de fêmeas não
resistentes, continuarão transmitindo o vírus da doença.
b)a infecção das pessoas pelo vírus da dengue pode
diminuir com o aumento, no ambiente, de Aedes aegypti
infectados pela Wolbachia pipientis.
c)os sintomas da doença poderão não se manifestar
em pacientes com dengue, pois a Wolbachia pipientis
diminui o tempo de vida dos mosquitos e não permite
que o vírus se desenvolva.
d)a dengue pode ser erradicada se as pessoas forem
vacinadas com uma vacina produzida a partir da
Wolbachia pipientis.
e)a resistência ao vírus é geneticamente determinada
dentre os mosquitos Aedes aegypti, uma vez que só
pode ser transmitida verticalmente, de mãe para filho.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
C-8
H-30
Compreendendo a Habilidade
–Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando
aquelas que visam à preservação e à implementação da saúde
individual, coletiva ou do ambiente.
ANOTAÇÕES
12. Observe o esquema que apresenta a distância entre a
cisterna e a fossa, recomendada pela Organização Mundial
de Saúde.
15 m ou mais
Com a adoção dessa medida, podemos evitar a ocorrência de
a)Amebíase.
b)Botulismo.
c)Tuberculose.
d)Filariose.
e) Febre amarela.
GABARITOS
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
01
02
03
04
05
06
c
c
c
c
d
b
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
01
02
03
04
05
06
a
a
a
c
e
e
07
08
09
10
11
12
e
c
c
a
b
a
Expediente
Supervisão Pedagógica: Marcelo Pena
Supervisão Gráfica: Felipe Marques e Sebastião Pereira
Gerente do SFB: Fernanda Denardin
Projeto Gráfico: Antônio Nailton, Daniel Paiva e João Lima
Editoração Eletrônica: Paulo Henrique Costa
Ilustrações: Nome(s) dos artistas
Revisão: Leidiane Sousa
OSG.: 095287/15
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
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