A água é fundamental para a existênciados seres vivos e eles apresentam diver-sas estratégias para obtê-la do meio emque vivem. Por exemplo, a maioria dasplantas absorve a água que está dispo-nível no solo.

Para o desenvolvimento da agriculturaem regiões áridas, torna-se necessáriodisponibilizar água no solo, o que é fei-to por meio de técnicas de irrigação.Entretanto, em certas regiões extensi-vamente irrigadas, pode ocorrer a sali-nização do solo, tornando-o infértil,pois, à medida que a água evapora, ossais se acumulam no solo e, quando isso acontece, as células das raízes das plantas passam aperder água ao invés de absorvê-la.

Um experimento realizado em laboratório, a 27 Co , ilustra o processo de passagem da água pe-las membranas celulares. No caso, foi utilizada uma membrana semipermeável, cuja caracte-rística é permitir a passagem do solvente e não do soluto.

EXPERIMENTO 1

1

EXPERIMENTO 2

Com base nas informações apresentadas e em seus conhecimentos de Biologia e Química, ela-bore um texto sucinto que contemple as seguintes questões:

• explique o ocorrido nos experimentos 1 e 2, indicando o nome desse fenômeno. Relacione es-ses experimentos com o fato de as raízes das plantas absorverem a água fornecida pela irriga-ção ou perderem água quando o solo está salinizado.

• determine a concentração em mol/L e a pressão osmótica da solução B, considerando a dis-sociação total do cloreto de sódio. Indique os cálculos.

• apresente o procedimento para a preparação de 500 mL de uma solução de glicose(C H O6 12 6) isotônica (mesma pressão osmótica) da solução B. Indique o cálculo para determi-nar a concentração dessa solução de glicose, bem como o procedimento para prepará-la, citan-do a aparelhagem necessária.

• tanto nas células animais quanto nas células vegetais ocorre entrada e saída de moléculasde água. Observou-se que uma célula animal colocada em um recipiente contendo água puraaumentou seu volume até estourar; entretanto, em uma célula vegetal, houve a entrada deum certo volume de água, mas não houve o rompimento da célula. Explique essas observa-ções, relacionando os diferentes efeitos observados com a estrutura dos dois tipos de células ecom o conceito de pressão osmótica.

2

Dados: P CRTi,osmótica =onde C é a concentração em mol/L,R é a constante dos gases perfeitos (R = 0,082 atm ⋅ L/mol ⋅ K)T é a temperatura em Kelvini é o fator de van’t Hoff

massa molar do NaCl = 58,5 g/molmassa molar da glicose = 180 g/mol

Resposta

• Em ambos os experimentos 1 e 2 ocorre o fenômeno da osmose. Isto é, a água movimentou-se deum meio hipotônico para um meio hipertônico, e em situação de equilíbrio as concentrações tendem ase igualar tanto no experimento 1 entre A e B, como no experimento 2 entre B e C.Entre as raízes e o meio há, em condições normais, diferenças de concentração. A água fornecida porirrigação propicia um meio ambiente hipotônico. O meio interno (células da raiz) é naturalmente hiper-tônico. Assim a água entra na planta.Em situações extremas como, por exemplo, em solo bastante salinizado, ocorre o inverso. Como omeio está hipertônico (excesso de sais) em relação ao meio interno (citoplasma das células), a raizperde água para o meio.

• Cálculo da concentração molar da solução B:

CMV

mMV

mM V

11,7 g

58,5g

mol0,5 L

= = =⋅

=⋅

C 0,4molL

=

• Cálculo da pressão osmótica da solução B:P CRTi=P 0,4 0,082 300 2= ⋅ ⋅ ⋅P 19,68 atm=• Cálculo da massa de glicose necessária para preparar 500 mL de solução de C H O6 12 6 com pressãoosmótica igual a 19,68 atm:P CRTi=

Pm

MVRTi=

mPMVRTi

19,68 180 0,50,082 300 1

= = ⋅ ⋅⋅ ⋅

m 72 g=Procedimento prático:1º) Pesagem em balança analítica de 72 g de glicose.2º) Transferência da amostra pesada para um béquer de 500 mL.3º) Diluição inicial com água destilada (300 mL) com agitação com uma bagueta de vidro.4º) Transferência da solução inicial para um balão volumétrico de 500 mL, lavando-se o béquer comágua destilada várias vezes. Essas porções de água usadas nas lavagens também são transferidaspara o balão.5º) Completa-se o volume de 500 mL do balão volumétrico indicado pela marca de aferição.

• As células animais possuem "apenas" membrana plasmática como elemento envoltório. Constituiuma proteção simples; é delgada, elástica, viva e semipermeável.Quando a célula é colocada em meio hipotônico, a água entra por osmose. Se o citoplasma estiver muitoconcentrado, com elevada pressão osmótica, o volume de água que entra é muito grande, o que fatal-mente provocará o rompimento da membrana plasmática.Nas células vegetais, externamente à membrana plasmática, há uma parede celular rígida, de espes-sura variável, cuja composição química é predominantemente celulose.Esta parede celulósica é permeável à água, porém, a sua rigidez não permite que a célula seja rompi-da pela água exógena. Assim, a parede celulósica exerce uma proteção à lise celular e ao mesmo tem-po auxilia no controle do equilíbrio osmótico das células vegetais.

3

Normalmente, quando andamos sob chuva, as gotas que caem não nos machucam. Isso ocorreporque as gotas d’água não estão em queda livre, mas sujeitas a um movimento no qual a re-sistência do ar não pode ser desconsiderada.

A resistência do ar é uma força cujo sentido é sempre contrário ao sentido do movimento doobjeto e seu valor é tanto maior quanto maior for a velocidade do corpo em movimento. Parauma gota em queda, a velocidade aumenta até um valor máximo denominado velocidadelimite. Como as gotas têm, em geral, pequena massa e baixa velocidade limite – em média18 km/h – o impacto, normalmente, não nos causa sensação dolorosa.

Os textos abaixo se relacionam com o descrito.Leia-os com atenção e responda o que se solicita.

TEXTO 1CORTANDO O AR

“Vencer a resistência do ar ao deslocamento do carro é função da aerodinâmica. A forma idealde qualquer modelo seria a criada pela natureza na gota d’água”, explica o chefe de Design daVolkswagen do Brasil, Luiz Alberto Veiga (que preparou para o jornal “O Estado de S. Paulo”os desenhos do quadro abaixo).

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Est

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CARRO BCARRO A

TEXTO 2CALCULANDO A FORÇA DE RESISTÊNCIA DO AR

Qualquer objeto em movimento com velocidade v sujeito à resistência do ar (Fres), tem a eleassociado um número chamado coeficiente de arrasto aerodinâmico, indicado por Cx .Quanto menor o coeficiente, melhor a aerodinâmica. O Cx é uma grandeza adimensional eseu valor para automóveis, normalmente, varia entre 0,3 e 0,9.

A área (A) do objeto, voltada para o movimento, também, tem uma influência importante naresistência do ar.Para entender que área é essa, observe-a, por exemplo, na figura abaixo:

Outro fator importante a considerar é a densidade do ar (d). Um mesmo objeto, movimentan-do-se a uma mesma velocidade, sofre menor resistência em um local em que o ar seja menosdenso.

Há uma fórmula que relaciona todas as grandezas que discutimos até aqui e que permite cal-cular o valor da força de resistência do ar que atua sobre os objetos na maioria das situações:

| | 12

2F d A C vres x= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

INSTRUÇÕES:

Nas respostas lembre-se de deixar seus processos de resolução claramente expostos.Não basta escrever apenas o resultado final. É necessário mostrar os cálculos ou o raciocí-nio utilizado.Sempre que necessário, utilize g = 10 m/s2.

QUESTÕES

A) De acordo com as informações contidas nos textos e figuras, analise as ilustrações abaixo eidentifique qual dos veículos possui o maior valor para o coeficiente de arrasto aerodinâmico.Justifique.

B) Suponha uma gota de chuva, em queda livre, após desprender-se de uma nuvem situada a1280 m de altura. Calcule a velocidade da gota ao atingir o solo e determine quantas vezes ovalor encontrado é maior do que a velocidade limite citada no texto de introdução. Considerea gota inicialmente em repouso em relação ao solo.

5

C) O fato de as gotas de chuva atingirem a velocidade limite indica uma situação em que foiatingido o equilíbrio dinâmico. Quais forças se equilibram, a partir desse momento? Identifi-que o tipo de movimento que será executado pela gota a partir desse instante, justificandosua resposta.

D) Considere uma gota de chuva de massa 0,2 g, em situação de equilíbrio dinâmico. Para a

expressão dada no texto 2, assuma o produto 12

⋅ ⋅d A como uma constante de valor 8 10 4⋅ −

(unidades do Sistema Internacional).Calcule o valor de Cx para a gota de chuva considerando que a velocidade limite em sua que-da é de 5 m/s.

E) Numa boa aproximação, uma gota d’água pode ser considerada como o resultado da uniãode dois sólidos: uma semi-esfera e um cone (veja a figura seguinte). Calcule a relação entre aaltura (h) do cone e o raio (R) da semi-esfera, considerando que seus volumes são iguais.

Resposta

a) De acordo com o texto 1, o carro A, por ser um modelo hatch, tem mais problemas de aerodinâmica(oferece maior resistência aerodinâmica).Pelo texto 2, o carro A, por ter pior aerodinâmica, possui maior coeficiente de arrasto aerodinâmico Cx .b) Supondo a gota de chuva em queda livre, da Equação de Torricelli, temos:

v v 2a S v 0 2 10 1 280202 2 2= + ⇒ = + ⋅ ⋅ ⇒∆ v 160= m s/

Como a velocidade limite citada no texto de introdução é 18 km/h = 5,0 m/s, o valor encontrado para a

velocidade da gota de chuva em queda livre é1605,0

= 32 vezes maior .

c) As forças que atuam sobre a gota são o peso (P) e a resistência do ar (Fres.) representadas no es-quema a seguir:

6

Quando a gota atinge a velocidade limite, a resultante das forças sobre ela é nula. Assim, temos queas forças que se equilibram são o peso e a resistência do ar.A partir desse momento, como a resultante das forças sobre a gota é nula, a mesma executará movi-mento retilíneo e uniforme.d) Na situação de equilíbrio dinâmico, sendo m 0,2 g 0,2 10 kg3= = ⋅ − , temos:

F P12

d A C v m g 8 10 C 5 0,2 10 10res. x2 4

x2 3= ⇔ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⇔ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⇔− − C 0,1x =

e) O volume de um cone de altura h e raio da base R é dado por13

R h2π e o volume de uma se-

mi-esfera (hemisfério) de raio R é12

43

R .3⋅ π

Assim,13

R h12

43

R h 2R.2 3π π= ⋅ ⇔ =

7

Aldeia Nazaré (AM) onde os índios aindaconseguem viver como seus antepassados.

(Veja, 24.12.1997.)

Leia com atençãoObserve com cuidado cada uma das imagens, verifique as possíveis relações entre elas e ex-traia delas o seu tema. Redija, em prosa, um texto dissertativo procurando responder a ques-tão formulada pelo filósofo Jostein Gaarder em um de seus livros.Crie um título coerente com seu texto.

“ATÉ QUE PONTO VOCÊ CONSIDERA O FUTURO DESTERARO PLANETA RESPONSABILIDADE SUA?”

8

Esgoto a céu aberto no Igarapé dos France-ses, região centro-oeste de Manaus.

(Folha de S. Paulo, 03.11.2001.)

Seca na represa de Los Laureles em TegucigalpaHonduras.

(Folha de S. Paulo, 25.07.2001.)

Comentário

A partir das ilustrações e dos textos, o candidato deveria extrair as relações existentes entre eles,tendo por base que todos, de uma forma ou de outra, referem-se ao futuro do planeta e que muitodesse futuro depende da conscientização quanto ao melhor aproveitamento dos recursos hídricosdisponíveis.Merece destaque o problema do desperdício que, como fator de educação, passa de geração a gera-ção e que se agrava ainda mais com o aumento da população mundial e o conseqüente aumento doconsumo. As fotos ainda mostram que os problemas ocorrem em diversas regiões do globo, tanto emreservas naturais, quanto no meio urbano.Ao candidato, só é possível buscar argumentos em prol de um movimento que vise à educação e àconscientização das populações. Afinal, trata-se da preservação de um recurso indispensável à vida.Bom tema.

9

Amazônia – rio envenenado pelo mercúriodos garimpos.

(Veja, 24.12.1999.)Sujeira acumulada na superfície do rio Tie-tê, em Pirapora do Bom Jesus (SP).

(Folha de S. Paulo, 24.06.2001.)

Genário Rocha da Silva, desempregado, ten-ta pescar tilápias em uma lagoa da várzeado rio Tietê no Itaim Paulista.

(Folha de S. Paulo, 06.05.2001.) Bap

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Os rios brasileiros tiveram grande importância ao longo da história e em várias partes dopaís: facilitaram a penetração para o interior, serviram de apoio para as formas de exploraçãoe colonização do território, articularam e integraram regiões distantes.

Fonte: Atlas Hidrológico do Brasil – ANEEL – SRH/MMA – IBAMA

“Com corredeiras fortes, encachoeirados e, sobretudo, porque desciam para o interior do pla-nalto, os rios pouco serviam àquela sociedade que só queria correr para o mar. A economiabrasileira se constitui olhando sempre para o exterior: este foi o sentido da colonização moder-na. Mesmo quando penetrou fundo nas Minas Gerais, Goiás e Mato Grosso, no século XVIII, oobjetivo do colono era trazer o ouro e as pedras para o litoral e, de lá exportar para a Europa.Os rios paulistas serviam para integração com outras regiões, mas não com a metrópole”.

(Dora Shellard CORRÊA. A água no olhar da história.São Paulo, Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo, 1999)

“Numa região como a Amazônia, o transporte hidroviário é, para a maior parte da população,a base de seu diálogo com o país, uma vez que os vínculos aéreos permanecem restritos a umapequena camada da sociedade. Além de Belém e Manaus, destacam-se os portos de Munguba,Santarém e, certamente, Porto Velho.”

(Milton SANTOS e Maria Laura SILVEIRA. O Brasil: território e sociedade no iníciodo século XXI. Rio de Janeiro, Record, 2001)

Considerando as informações, redija uma dissertação contendo

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• análise comparativa da forma como os rios da região Amazônica, do Nordeste e doSul-Sudeste foram utilizados na exploração e formação do território brasileiro tendo como re-ferência os contextos históricos pré e pós-independência política;• avaliação da situação atual desses rios e de sua importância para os sistemas de transpor-te, de energia e de abastecimento;• citação e análise de alguns exemplos da condição ambiental apresentada atualmente pelosrios.

IMPORTANTE• Não reproduza os textos utilizados no enunciado ou nas citações feitas nesta prova;• A avaliação levará em consideração a clareza e a objetividade na exposição, a capacidadeargumentativa e a profundidade na abordagem do tema.

Resposta

• Análise comparativa da forma como os rios da região Amazônica, do Nordeste e do Sul-Sudeste fo-ram utilizados na exploração e formação do território brasileiro. Tendo como referência os contextoshistóricos pré e pós-independência política.

No início da colonização e ocupação do território (séculos XVI e XVII) os rios do Nordeste, especial-mente o São Francisco, e do Sudeste, especialmente o rio Tietê, tiveram um papel importante na inte-gração da economia e do território da colônia. O primeiro (São Francisco) esteve associado à ex-pansão da pecuária e à ocupação do Sertão nordestino. O segundo, juntamente com muitos de seusafluentes, serviu como meio de penetração no interior. Diferentemente dos outros rios, o Tietê corriapara o interior. As monções, como eram chamadas estas expedições que se dirigiam ao interior, tive-ram um papel importante na ultrapassagem do Meridiano de Tordesilhas.O início da ocupação da região Norte, no começo do século XVII, é realizada também por intermédiodos rios da bacia Amazônica. Destaca-se, neste sentido, por exemplo, a expedição de Pedro Teixeira(1637), que explorou o rio Amazonas.Nos séculos XVII e XVIII os rios do Sul – pertencentes à bacia do Prata – constituíram-se tambémcomo referenciais na fundação das missões jesuíticas na região que foi objeto de disputa entre portu-gueses e espanhóis. No século XVIII, na época da mineração no Centro-Oeste, muito do ouro encon-trado era em pó, no leito dos rios, o chamado ouro de aluvião.Neste sentido a utilização dos rios foi muito importante no processo de ocupação e integração do terri-tório da América Portuguesa.No período que se sucede à emancipação política, os rios continuaram a manter o seu papel como ins-trumentos de ocupação e integração do território no Norte, Nordeste, Centro-Oeste, Sudeste e Sul. Omais grave conflito militar do Brasil no século XIX – a Guerra do Paraguai (1865-1870) – esteve direta-mente associado à disputa com o governante paraguaio para garantir a livre-navegação dos rios dabacia do Prata.No Norte, o chamado "boom" da borracha (1870-1910) mais uma vez os rios da bacia Amazônica tive-ram um papel decisivo na exploração do produto e integração à economia nacional. O Tratado de Pe-trópolis (1903), segundo o qual era incorporado o Acre, até então território boliviano, possuía cláusulasespecíficas sobre a importância da navegabilidade dos rios Madeira e Mamoré.Em meados do século XX, os rios brasileiros foram instrumento fundamental no processo de industriali-zação, desencadeado sob intervenção do Estado. Grandes hidrelétricas aproveitaram o vasto potencialhídrico disponível, convertendo nossos rios na principal matriz energética nacional, então consideradamodelar.No final do século XX os grandes projetos associados à questão fluvial estiveram associados à cons-trução de uma grande hidrovia, a Tietê-Paraná, e ainda discute-se a possibilidade de desvio do cursodo rio São Francisco para irrigar regiões do polígono das secas.

• Avaliação da situação atual desses rios e de sua importância para os sistemas de transporte, deenergia e de abastecimento;• Citação e análise de alguns exemplos da condição ambiental apresentada atualmente pelos rios.

O Brasil possui a maior reserva mundial de recursos hídricos. Abriga, em seu território, uma das maio-res redes hidrográficas, além de extensas reservas de águas subterrâneas.

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O país apresenta uma das maiores redes hidrográficas do mundo, com rios de grande extensão, largu-ra, profundidade e volume de água.O transporte hidroviário, embora apresente pequena participação no total de carga transportada nopaís (13,83%), passou a ser utilizado em maior escala no Brasil a partir do século XX, para baratear opreço final do produto, principalmente para exportação.Para que um rio se torne hidrovia são necessárias obras de engenharia, como retirada de terra de fun-do, demarcação de canais de navegação, retificação e sinalização para embarcações; porém, algunsprojetos hidroviários causam sérios impactos ambientais e estão embargados pela Justiça, tais comoos das hidrovias do Tocantins–Araguaia e Paraguai–Paraná (no trecho do Pantanal).Em relação ao abastecimento de água, embora o país apresente um grande potencial de recursos hí-dricos, ele ainda sofre com a escassez de água. Em parte, essa situação se explica pela má distribui-ção dos recursos hídricos no país, 80% localizados na região Amazônica, e escassez no Sertão nor-destino, por exemplo.Além disso, o Brasil apresenta uma situação de exploração e uso predatório de seus recursos. A polui-ção das águas, o assoreamento dos rios e o desperdício (vazamentos, ligações clandestinas, deficien-te infra-estrutura de captação, distribuição e tratamento da água, comprometimento dos mananciais),contaminações por efluvios (esgoto, produtos químicos industriais, agrotóxico, lixo sólido, mercúrio,etc.), desperdício de água para irrigação contribuem para a sua falta.Em relação ao seu uso como fonte primária de energia, verifica-se um elevado aproveitamento do po-tencial nas bacias do Centro-Sul e Nordeste, e um baixo aproveitamento das bacias do Norte e Cen-tro-Oeste. Porém, no Centro-Sul e Nordeste houve um intenso aumento da demanda, o que tornou aprodução de energia insuficiente, considerando-se a potência instalada.Em 2001, o governo federal decretou um racionamento de energia em grande parte do país, devido àredução do nível de água dos reservatórios, em função da escassez de chuvas (índices abaixo do es-perado), deficiente planejamento e investimento na diversificação de outras fontes e na rede de trans-missão, processo incompleto de privatização do setor energético (privatizou-se apenas o setor de dis-tribuição), entre outros fatores.

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