2º SIMULADO ONLINE CIÊNCIAS NATURAIS 2º ANO ENSINO MÉDIO

Transcrição

1 2º SIMULADO ONLINE CIÊNCIAS NATURAIS 2º ANO ENSINO MÉDIO A respeito das informações contidas nos textos e nos estudos realizados, em sala, a respeito de radioatividade, julgue os itens a seguir. O Departamento de Segurança de Energia Atômica do Japão revelou hoje (25/3/2011) a possibilidade de que o reator 3 da usina nuclear de Fukushima também tenha sido avariado pelo terremoto. A quantidade de radiação encontrada numa amostra da água na sala subterrânea do reator 3 é 10 mil vezes superior ao nível normal. Três funcionários da usina que foram expostos à radiação excessiva ainda estão hospitalizados. Acessado em 27/3/2011: 1. A preocupação das autoridades japonesas é com a emissão de partículas alfa por apresentarem maior risco ao homem. 2. As queimaduras causadas aos funcionários da usina foram causados pela exposição de partículas alfa, pois estas apresentam um grande potencial ionizante. 3. A radiação detectada em amostras de água do reator é causada à liberação de partículas alfa, beta, gama e outras. 23 de março de 2011, 10:42 - Paris(Prensa Latina): A nuvem radioativa associada ao acidente nuclear da central japonesa de Fukushima deve chegar hoje ou manhã na França enquanto autoridades do setor pertencentes ao Estado e independentes descartam consequências para a saúde e o meio ambiente. Além disso, reiteram que todas as pessoas poderão circular normalmente pela rua e insistem na inutilidade de comprar nas farmácias pastilhas de iodo (iodo-123). (Acessado em 27/3/2011 com adaptação: "Este produto (iodo-123), muito volátil, adere literalmente na glândula tireóide, que fica, assim, saturada de iodo limpo, evitando que o iodo radioativo (iodo-137 ou iodo-131) adira. O problema é que se deve agir a tempo: de preferência, uma hora antes da emissão de partículas contaminadas. Também funciona se o iodo for aplicado nas 24 horas seguintes, mas, neste caso, só protege 25%" (Acessado em 27/3/2011 com adaptação: Julgue os itens abaixo: 4. Iodo-123, iodo-131 e iodo-137 são elementos de mesmo número atômico. 5. Segundo o texto, o consumo de iodo-123 impede a intoxicação radioativa e consequentemente, a manifestação de sintomas causadas pela exposição de radiação ao homem. A situação nos reatores nucleares de avaria continua complicada. Até o momento a maioria dos especialistas chama os eventos ocorridos no Japão uma crise. Mas esta crise pode passar a uma catástrofe, se um fluxo de radiação mais forte sair dos blocos. O governo japonês anunciou que se prepara para as medidas radicais e para cobrir os reatores com sarcófagos de betão (concreto com ferragens ativas). Os peritos japoneses ainda não

2 perdem esperança de ajustar o sistema de resfriamento dos blocos energéticos a fim de prevenir novas explosões. (Acessado em 27/3/2011 com adaptações: Julgue os itens abaixo: 6. O objetivo do sarcófago de betão é isolar a fonte radioativa evitando que partículas radioativas escapem para o meio ambiente. 7. O chumbo é um material usado para guardar lixo radioativo e materiais contaminados por radiação por apresentar alta densidade, sendo assim capas de evitar vazamentos radioativos. Por que um reator nuclear nunca vai explodir? Os reatores nucleares precisam de urânio pouco enriquecido, com uma concentração de até 20% de urânio-235. Normalmente, as centrais nucleares só precisam de uma concentração de 3 a 4%. As armas nucleares, por outro lado, exigem urânio altamente enriquecido para o tipo de reação em cadeia criar uma explosão nuclear. O ponto de corte para o alto enriquecimento é de apenas 20%, mas a grande maioria das armas nucleares de urânio tem uma concentração de cerca de 80 a 95%. A bomba lançada sobre Hiroshima, por exemplo, usou 80% de urânio enriquecido. Uma arma nuclear é projetada para liberar toda a sua energia em uma única explosão, o que significa que o material tem que ser tão densamente embalado quanto for possível, e em uma esfera tão homogênea quanto possível. Isso não se parece em absolutamente nada com o projeto dos núcleos de reatores, que se destinam a produzir uma versão estável e controlada de energia. Ainda não podemos saber se a situação atual no Japão atingirá os níveis de Chernobyl, mas um fato é certo: mesmo em meio a desastres de proporções inimagináveis, o medo de uma explosão nuclear pode passar longe da cabeça dos japoneses. (Acessado em 27/3/2011 com adaptações: Julgue os itens abaixo: 8. O átomo usado por uma usina nuclear ou uma arma nuclear como fonte de energia é o mesmo. 9. A reação nuclear que ocorre numa usina nuclear ou numa arma nuclear é chamada de fissão nuclear. 10. Dentre as reações nucleares, o processo de fusão libera menos energia que o processo de fissão A título de comparação, os valores medidos próximos à central durante os dias seguintes ao acontecimento de 1986 ultrapassaram os cem mil Becquerels por metro cúbico (Bq/m 3 ), destaca o IRSN (Instituto de Radioproteção e Segurança Nuclear). Agrega que nos países mais afetados pela radioatividade (Ucrânia, Bielorrússia), as concentrações de césio-137 eram aproximadamente de 100 a Bq/m 3 e na França, os valores medidos no leste eram da ordem de um a 10 Bq/m 3 no dia 1 de maio de Na atualidade, no ar registra-se um nível de 0, Bq/m 3 de césio-137, adverte o organismo. (Acessado em 27/3/2011 com adaptação: Considere o período de meia-vida do césio-137 de 30 anos. Nesse caso, calcule quantos anos são necessários para que 93,75 % da massa desse elemento sofra decaimento radioativo.

3 Marque seu resultado no cartão de respostas. Tsunami no Japão (2011) TEXTO I 12. Caso um átomo de césio radioativo ( 55 Cs 137 ) emita 4 partículas beta e 3 partículas alfa, determine os valores do número de massa e massa atômica do novo elemento formado. Some os dois valores e marque o número encontrado no cartão de respostas. No dia 11 de março de 2011, o nordeste do Japão foi atingido por um intenso terremoto de magnitude de 8,9 e por fortes ondas de um tsunami. O tsunami é um fenômeno da natureza causado por erupções vulcânicas, terremotos submarinos e movimentações entre as zonas de convergência (fronteiras entre as placas tectônicas) no fundo dos oceanos, esses comportamentos geram uma série de ondas fortes caracterizadas por intensa velocidade e altura acentuada. 13. Considere a hipótese de que em uma região da Ucrânia, em 1986, foi medido uma concentração de 100 Bq/m 3 de césio-137 e que, a uns dias atrás, numa região do Japão, foi medida uma concentração de 0, Bq/m 3 do mesmo elemento. Com base nessas informações, a contaminação na região do Japão, comparado à contaminação na região da Ucrânia, em Km 3, é na ordem de: a b c d Mapa elaborado pelo NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration - USA) mostra a energia das ondas provocadas pelo terremoto.

4 Desde o século XIX, esse terremoto que atingiu o nordeste japonês foi considerado o mais forte e mais drástico, segundo dados da USGS, entidade norte-americana que presta serviços geológicos. Depois do tremor inicial, várias cidades ao longo dos quilômetros da costa leste japonesa receberam mais de 50 réplicas de tremores, atingindo a capital Tóquio, numa distância de 373 quilômetros da península de Ojika, epicentro do terremoto. A cada hora, o número de mortos aumentava, sendo estimado um número de mais de 1000 mortos e desaparecidos. O terremoto aconteceu às 14 horas e 46 minutos no horário do Japão, e 2 horas e 46 minutos, horário de Brasília. O terremoto teve uma profundidade de 24,4 quilômetros Os fortes impactos e tremores moveram barcos de pescas para as áreas urbanas contra viadutos e casas. Veículos ficaram revirados, casas se desmancharam em meio das águas sobrecarregadas de entulhos que espalharam lama para todos os lados, a invasão do mar ocorreu também no aeroporto de Sendai. Dentre as perdas materiais, o mais preocupante foi o incêndio ocorrido na usina nuclear de Onagawa, situada na região de Miyagi, o fogo se alastrou depois dos tremores sísmicos. Para diminuir a pressão interna dos reatores, o governo isolou a área e autorizou a emissão de vapor radioativo para evitar uma explosão atômica.além de Onagawa, a usina nuclear de Fukushima e outras três centrais de energia atômica foram fechadas e isoladas, cerca de pessoas foram evacuadas da proximidade. De acordo com o texto e a figura, julgue os itens: 14. Depois do tremor inicial, várias cidades ao longo dos quilômetros da costa leste japonesa receberam mais de 50 réplicas de tremores, atingindo a capital Tóquio, numa distância superior a 40 mil metros da península de Ojika, epicentro do terremoto. 15. Sabendo que a velocidade de um tremos pode chegar a ordem de 700 Km/h, a capital Tóquio teve mais de 30 min para se preparar. 16. A água pode ser um meio de propagação da luz dito como translúcido. 17. Uma pessoa dirigindo, olha para o retrovisor externo do seu carro e vê a onda gigante se aproximando, esta pode ficar tranqüila, uma vez que o retrovisor irá distorce bastante o fato rela da imagem vista pelo espelho. 18. Um coreógrafo necessita de 27 bailarinos para execução de determinada cena. Para tanto, dispõe de três bailarinos e de dois grandes espelhos planos que formam um ângulo igual a α. O ângulo α para que o coreógrafo tenha seu objetivo alcançado em superior a 35. A temperatura crescente em volta do núcleo de um dos reatores da usina nuclear de Fukushima, danificada pelo terremoto de 9,0 graus na escala Richter do último dia 11, causou preocupação ontem. Técnicos jogavam mais água para resfriar o reator 1 do local. Sakae Muto, vice-presidente executivo da Tepco (Tokyo Electric Power Company), que administra a usina, disse ontem que o núcleo do reator 1 tem temperatura chegando a até 390ºC, num complexo nuclear concebido para funcionar a uma temperatura máxima de 300ºC. A Tepco disse que precisará de mais tempo antes de poder afirmar que os reatores foram estabilizados. (Acessado em 31/3/2011 com adaptações:

5 19. Determine, na escala Fahrenheit (utilizada nos E.U.A., e outros países), a temperatura máxima de um reator da usina nuclear de Fukushima, quando em funcionamento normal 20. Na escala absoluta, a diferença entre a temperatura que o reator 1 de Fukushima chegou e a temperatura máxima de funcionamento na forma em que foi concebido é de: a. 90K b. 117K c. 273K d. 572K A situação nos reatores nucleares de avaria continua complicada. Até o momento a maioria dos especialistas chama os eventos ocorridos no Japão uma crise. Mas esta crise pode passar a uma catástrofe, se um fluxo de radiação mais forte sair dos blocos. O governo japonês anunciou que se prepara para as medidas radicais e para cobrir os reatores com sarcófagos de betão (concreto com ferragens ativas). Os peritos japoneses ainda não perdem esperança de ajustar o sistema de resfriamento dos blocos energéticos a fim de prevenir novas explosões. (Acessado em 27/3/2011 com adaptações: Julgue os itens abaixo: 21. O aumento de temperatura nos blocos faz com que estes dilatem, podendo provocar rachaduras. 22. O Japão, assim como o Brasil, adota o Sistema Internacional de Unidades de Medidas. Assim sendo, os japoneses utilizam a escala Celsius para medir temperatura. 23. Os metais, assim como a água, costumam diminuir de volume com o aumento de temperatura. 24. Os blocos dos reatores nucleares são constituídos, entre outros materiais, de metais e concreto. Estes, quando submetidos à mesma variação de temperatura, acabam sofrendo dilatações diferentes. Essa característica é expressa pelo coeficiente de dilatação térmica dos materiais. Ainda sobre o texto I e a figura, julgue os itens: 25. Ao aproximar-se da costa as ondas de um tsunami ficam bem acentuadas devido à dilatação térmica ocorrida pelo aumento na sua temperatura média. A alga marinha que envolve o sushi pode ser igualmente saborosa para um japonês ou um ocidental. Mas o nipônico vai retirar muito mais nutrição dela do que qualquer outro ser humano. Centenas de anos de consumo de algas marinhas alteraram o organismo dos japoneses a ponto de facilitar a digestão desse ingrediente. As responsáveis por este feito foram agora identificadas por uma equipe de pesquisadores na França: BACTÉRIAS do intestino que adquiriram genes comuns em suas primas que vivem nos oceanos. Os genes são a receita para a produção de enzimas que facilitam a digestão das algas pelas bactérias, no mar ou na barriga de um japonês. Como lembra o grupo de Mirjam Czjzek, da Universidade de Paris 6, em um artigo na

6 edição da revista científica "Nature", esses micróbios suprem seus hospedeiros com energia ao usar enzimas que estes não fabricam para quebrar alimentos. Bactérias intestinais e humanos têm evoluído juntos, em benefício mútuo. Uma estratégia de sucesso no ecossistema do intestino é se tornar proficiente em usar os nutrientes que o hospedeiro consome. Foi o que fez uma bactéria "esperta", a Bacteroides plebeius. Ela adquiriu genes para digerir as algas marinhas do gênero Porphyra. Nenhuma outra bactéria do mesmo gênero consegue fazer isso. Os cientistas concluíram que a B. plebeius obteve os genes por "transferência lateral" - o empréstimo um trecho de DNA adquirido diretamente - de bactérias marinhas presentes nas algas. De acordo com seus conhecimentos em taxionomia e os reinos agregados, julgue. 26. As enzimas mencionadas no segundo parágrafo, são de natureza protéica e aumentam a energia de ativação de uma reação 27. As bactérias encontradas nos oceanos são denominadas de cianobactérias, sendo seres fotossintetizantes e participam da cadeia alimentar aquática no ecossistema de talassociclo. 28. A relação ecológica ocorrida entre as bactérias intestinais e o homem é do tipo harmônica, sendo homotípica e assim denominada de mutualismo ou simbiose. 29. No inicio do texto tem-se a alegação que em centenas de anos pode-se ter acontecido uma alteração no organismo dos japoneses. Porém, muito mais que em centenas de anos, tivemos as Arqueobactérias, com maior resistência estrutural devido a uma espessa parede bacteriana. 30. Quanto à estrutura dos procariotos, temos vibrião e cocos sendo o seu formato, respectivamente, esférico e de vírgula. 31. Ainda sobre o texto referente a algas marinhas que envolvem o sushi, marque a alternativa errada. a. Caso as eubactérias possam fazer reprodução gâmica, o processo de transdução ficaria prejudicado devido esses procariotos se encontrarem em bioma aquático e assim, portanto, os vírus teriam dificuldade para serem encontrados em meio aquoso marinho. b. Na escrita cientifica dada pelas bactérias no texto, segundo Lineu, temos Bacteroides como o gênero e a espécie dada como Bacteroides plebeius. c. As bactérias podem apresentar plasmídio e o mesossomo, sendo com função de auxiliar na transformação de energia e um trecho de ADN para relações sexuais de conjugação, respectivamente. d. Os antibióticos agem diretamente na parede bacteriana, destruindo-a e possibilitando as células de defesa do organismo causar uma lise dos procariotos. 32. O vazamento de combustível de uma embarcação chinesa de transporte de petróleo ameaça a grande barreira de corais da Austrália, perto da qual ficou encalhado o navio em frente ao litoral do estado de Queensland. A grande barreira de corais é composta por quase três mil pequenos recifes e mais de 900 ilhas ao longo de quilômetros no oceano Pacífico. Este acidente ambiental afetará (ASSINALE A ALTERNATIVA CORRETA): a. Toda a flora dos corais, como as anêmonas e peixes.

7 b. O equilibro entre os diversos animais que habitam os corais, como cnidários, peixes e crustáceos. c. As correntes marítimas que passam pela costa australiana. d. Os peixes abissais e outros animais que vivem em grandes profundidades. TEXTO I A Árvore da vida 34. Apesar do nome, o Domínio Arquea apresenta características que o aproxima do Domínio Eukarya. 35. As Arqueas e Bactérias fazem parte do Super Domínio Prokarya, pois não apresentam organelas membranosas no seu citoplasma. 36. A origem da vida foi unitária, sendo todas as espécies atuais derivadas desta forma de vida primordial. 37. O reino animal está amplamente representado na figura acima, demonstrando a grande quantidade de espécies que este grupo possui quando comparado com as bactérias. A história evolutiva relaciona os seres vivos como os galhos de uma árvore que sempre bifurcam. Quanto maior a proximidade dos galhos, maior o parentesco filogenético entre as espécies. Nesta imensa árvore da vida, mais de 99% das espécies que já existiram foram podadas pela tesoura da extinção. Os fenômenos de extinções em massa ocorreram algumas vezes na história da terra, mas extinções endêmicas (restritas há um ecossistema específico) são bem mais frequentes, inclusive com o auxílio do homem. De acordo com o texto e a figura, julgue os itens: 33. A explosão nuclear na região de Hiroshima, durante a Segunda Guerra Mundial, pode ser considerada um tipo de extinção endêmica. 38. Uma certa espécie de crustáceos costuma se encontrar para acasalar dentro de esponjas que apresentam espículas de sílica. Durante o acasalamento, a esponja fecha os locais de saída das suas espículas prendendo o casal para sempre. Nas culturas orientais é comum presentear recém casados com esponjasde-vidro, como uma prova do amor eterno. Sobre esses animais, é INCORRETO afirmar: a. As espículas de sílica possuem uma consistência similar ao vidro, por isso o nome desta esponja. b. A simplicidade celular das esponjas se deve ao fato de elas não apresentarem reprodução sexuada. c. Se uma espécie de esponja é desagregada, as células podem se reagregar ou gerar novos indivíduos adultos. d. O alto grau de regeneração celular observado nas esponjas se deve ao pequeno grau de diferenciação celular do animal. A meia-vida de um núcleo atômico radioativo é, por definição, o tempo necessário para que a metade dos núcleos inicialmente presentes em uma amostra se desintegre. Esse tempo não depende da massa da amostra. Por

8 exemplo, uma amostra de 1,00 g de Iodo 131, isótopo do iodo, usado no tratamento de câncer da tireóide, diminui para 0,50 g em 8 dias. A meia-vida do Iodo 131 é, então, igual a 8 dias. O gráfico a seguir ilustra o decaimento radioativo para essa amostra, em um período de até 40 dias. Em relação à amostra analisada, julgue os itens. ao menos sete metros em cidades na região norte do país. A tragédia deixou milhares de mortos. A magnitude M de um terremoto é medida pela escala Richter, criada por Charles F. Richter, em Nessa escala, a magnitude de um terremoto está relacionada com a energia liberada por ele E -, em joules(j), de 3 2 acordo com a expressão E = E M 10 0x em que E o é uma constante. Com base nessas informações, julgue os itens: 46. Se a energia liberada por um terremoto for igual a EoJ, então a magnitude desse terremoto será igual a 5 na escala Richter. 39. O período transcorrido até que a massa dessa amostra fique reduzida a 0,25 g é superior a 17 dias. 40. Após 25 dias, a massa de Iodo 131 dessa amostra é inferior a 0,13 g. 41. Se M 1 e M 2 são as massas dessa amostra medidas, nessa ordem, em um intervalo de 8 dias, então o quociente M 1 /M 2 é igual a Se M 0 é a massa inicial dessa amostra e M(t) é a massa após t dias, então o quociente M 0 /M(t) é constante. 43. Após 16 dias a massa do iodo será equivalente a 25% da sua massa inicial. 44. O Gráfico da função que ilustra o decaimento radioativo do iodo é representado pela função P( t) = M o t.2 8 e t é o tempo em dias. em que M o é massa inicial do iodo, 45. Após um longo período, isto é quando t não teremos mais nenhuma quantidade de iodo. Um forte terremoto de 9 graus de magnitude atingiu a costa nordeste do Japão no dia 11 de março, provocando um tsunami com ondas de 47. A energia liberada por um terremoto de magnitude 5 é, pelo menos 50 vezes maior que a liberada por um terremoto de magnitude Considerando que uma tonelada de dinamite (TNT) libere E0x 10 J durante uma explosão então o terremoto que atingiu a costa nordeste do Japão no dia 11 de março liberou mais energia que uma explosão de 8 milhões de toneladas de TNT. A explosão de uma pequena bomba atomica de kton(equivalente a 1000 toneladas de TNT) libera uma energica sísmica correspondente à magnitude 4 na escala Richter.(considere a energia liberada por uma tonelada de energia citada no item 3). A energia liberada por um terremoto de magnitude é igual a x E o Plutônio é detectado no chão da central nuclear de Fukushima Publicação: 28/03/ :43 Atualização: 28/03/ :02 Osaka - Vestígios do metal radioativo plutônio foram detectados nesta segunda-feira (28/3)

9 no solo, em cinco áreas da central nuclear de Fukushima, segundo a agência de notícias japonesa Kyodo, citando um relatório da empresa Tokyo Electric Power Co (Tepco). "As mostras colocaram em evidência a presença de plutônio 238, 239 e 240", precisou e "a concentração fraca não representa nenhum perigo para a saúde", acrescentou. massa M, após t séculos, será, aproximadamente, determinada pela equação t 0 (1,01 ) M = M. 51. Com base nessas informações, determine, em porcentagem, a quantidade de massa de 240Pu restante, após 3 séculos de desintegração. Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista. Quatro dos seis reatores de Fukushima Daiichi foram destruídos. Escapamentos de água radioativa foram também descobertos nas salas de máquinas e em túneis dos reatores 1 e 3. O reator 3, que teve o teto do prédio de contenção destruído por uma explosão, é o único a conter MOX (mistura de óxidos de plutônio e de urânio) cujos dejetos radioativos são considerados muito perigosos. No entanto, o plutônio pode também provir de um outro reator funcionando apenas com urânio, porque 30% da energia produzida vem da conversão do urânio em plutônio. As substâncias radiativas têm uma tendência natural a se desintegrarem, emitindo partículas e transformando-se em uma nova substância. Conseqüentemente, com o passar do tempo, a quantidade da substância radiativa diminui. A velocidade de decaimento pode ser medida contando-se o número de partículas liberadas por unidade tempo. Instrumentos para medir a radiatividade, como, por exemplo, o contador Geiger, fazem isso automaticamente. O plutônio-240 ( 240 Pu), produzido em reatores nucleares, é um material radiativo de longa vida, o que torna o lixo atômico desses reatores de difícil armazenamento. A partir de uma massa inicial M o dessa substância, a sua 52. A Agência Internacional de Energia Atômica (Aiea) enviou ao Japão duas novas equipes de especialistas para colaborar na gestão da crise nuclear, uma delas dedicada a analisar a contaminação radioativa detectada em alimentos. Suponha que o número de alimentos infectados, possa ser aproximado pela expressão F( t) = 50x2 0,4t, sendo t o tempo medido em horas a partir da primeira contaminação. Após quantas horas teriamos800 alimentos infectados?

10 Estudando-se o fluxo de água em um ponto do estuário de um rio, na Provincia de Aichi no Japão, determinou-se que a água flui para o oceano na vazão v, em milhões de litros por hora, em função do tempo t, em horas, de acordo com a equação v(t) = A + B sen(wt), em que A, B e w são constantes reais positivas, e t 0. A vazão na qual a água do rio flui para o oceano varia por causa das marés. Na maré baixa, a água flui mais rapidamente, com vazão máxima de 20 milhões de litros por hora, e. na maré alta, ela flui mais lentamente, com vazão mínima de 4 milhões de litros por hora. Nessa região. o tempo entre duas marés altas é igual a 12 horas e 24 minutos. 53. Com base nessas informações,assinale a alternativa correta. a. O valor do coeficiente A é superior a 4 milhões. b. O período, em minutos, da função v é inferior a 700 minutos. c. O valor de t, em minutos, quando 10 h t 22 h, para o qual v(t) é máxima é igual 930 minutos. d. O gráfico da função v(t) é sempre crescente.. Rascunho Rascunho

11