FÍSICA, QUÍMICA E MATEMÁTICA APLICADAS À BIOLOGIA


Diversas vezes em nosso cotidiano já nos deparamos com situações onde deixamos cair algum objeto, seja ele uma borracha, uma caneta, ou até mesmo um copo. Esse movimento de queda já intrigava os cientistas há muitos e muitos anos (cerca de 2 mil anos). De acordo com a história das ciências, o primeiro cientista a propor explicações para tal fato foi Aristóteles, mas o que melhor esclareceu o fenômeno foi Galileu. 

Após diversos experimentos, Galileu conseguiu chegar à conclusão de que, para objetos próximos da Terra, e desprezando a resistência do ar, qualquer objeto cai com a mesma aceleração. Essa aceleração foi chamada de aceleração da gravidade (). Isaac Newton, que muito se interessava pelo movimento de queda livre, apresentou explicações concisas a respeito da existência da aceleração da gravidade. Ele enunciou que onde houvesse aceleração haveria uma força, pois se um objeto cai com aceleração é porque a Terra exerce uma força sobre ele – uma força denominada peso, que é representada por .

De acordo com suas experimentações, Newton percebeu que a força peso tem a mesma direção de uma força que passa pelo centro da Terra, ou seja, a direção do vetor peso é voltada para o centro da Terra, independente da localização do objeto nas proximidades da Terra.

Fonte: Disponível em: http://brasilescola.uol.com.br/fisica/peso-um-corpo.htm. Acesso em: 13 set.2016.

A partir das informações do texto acima e considerando que um paraquedista (VIDE Figura) que pesa 600N apresenta em sua queda uma velocidade constante de 50m/s . Pergunta-se: qual é a massa dele?

Figura: Paraquedista - salta de aeronaves ou de lugares fixos.

Fonte: Acervo do autor.


100Kg
60Kg
55Kg
50Kg
120Kg

Primeiramente, leia atentamente o texto a seguir.

O que são hemácias? 

As hemácias, também conhecidas como eritrócitos, são os glóbulos vermelhos do sangue. A hemácia é o elemento presente em maior quantidade no sangue. Existem cerca de 5 milhões de hemácias por milímetro cúbico, no sangue de um homem adulto e saudável (na mulher, cerca 4,5 milhões).

Componentes das hemácias e função

A hemoglobina é o principal componente das hemácias. De coloração avermelhada, ela possui a função de fazer o transporte de oxigênio pelos diferentes tecidos do corpo humano. Transporta também uma pequena quantidade de gás carbônico. Além da hemoglobina, as hemácias também são compostas por íons, glicose, água e enzimas.

Formação

Eritropoiese é o nome científico que se dá a formação das hemácias no corpo humano. Este processo acontece na medula óssea.

Curiosidades

- Uma hemácia vice, em média, de 100 a 120 dias.

- São produzidas cerca de 2,4 milhões de hemácias por segundo em nosso corpo.

- A contagem de hemácias presentes no sangue é feito por meio de um exame laboratorial conhecido como hemograma.

- A cor vermelha do sangue é explicada pela presença das hemácias.

- A diminuição no tamanho das hemácias é chamada de microcitose. Já o aumento é conhecido por macrocitose.


Fonte: Disponível em: http://www.todabiologia.com/anatomia/hemacias.htm. Acesso em: 27 jul.2016.

 

A partir de sua leitura e análise, assinale a alternativa que apresenta o número em destaque no texto, representado em notação científica.


4,5 x 106
4,5 x 103
4,5 x 10-6
4,5 x 10-3
4,5 x 109

A matéria é constituída por partículas chamada átomos!

O átomo é formado por três partículas fundamentais: prótons, elétrons e nêutrons. Os prótons e nêutrons localizam-se em uma região central chamada núcleo ou coroa. Esta núcleo é envolvido pela eletrosfera onde se encontra, os elétrons. Considerando essas informações, podemos afirmar que o número atômico e o número de massa de um átomo constituído de 17 prótons, 17 elétrons e 18 nêutrons corresponde aos seguintes valores:

 


Z=35 e A=17
Z=18 e A=35
Z=17 e A=18
Z=17 e A=35
Z=17 e A=17

A aceleração é a grandeza que mede a velocidade que a velocidade varia. Se ao passar do tempo a velocidade de um corpo aumenta, significa que a aceleração é positiva. Caso contrário, se a velocidade do corpo diminui ao longo do tempo então a aceleração é negativa. Quando acontece da aceleração ser zero, dizemos que é um Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), o que significa que a velocidade é constante, não há variação da velocidade no decorrer do tempo. Porém, quando há aceleração positiva ou negativa, dizemos que é um Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, o que significa que a velocidade varia ao longo do tempo. Se a aceleração é positiva, a velocidade aumenta e se a aceleração é negativa, a velocidade diminui.

Fonte: Disponível em: http://comocalcular.com.br/fisica/como-calcular-aceleracao.

Considerando as informações do texto acima, analise o questionamento a seguir e assinale a alternativa CORRETA. 

Um avião, durante sua decolagem, mantém uma aceleração constante de 3m/s2. Quanto de velocidade ele ganha nos primeiros 10 segundos de movimento?

Figura: Avião - meio de transporte civil e militar mais rápido do planeta.

Fonte: Acervo do autor.


3 m/s
3 Km/h
30 m/s
30 Km/h
300 m/s

Leia atentamente os textos a seguir.

Microscópio Óptico

Microscópio é o instrumento que serve para ampliar, com a finalidade de observação, a imagem de objetos minúsculos. Os microscópios são intensivamente usados nos mais diversos ramos da ciência, como Biologia, Medicina, Geologia e pesquisa científica em geral.

Os microscópios ópticos ou óticos são também conhecidos como lupas ou lentes de ampliação, os microscópios mais simples são dotados de uma lente convergente, ou sistema de lentes equivalentes. Para facilitar o manuseio e a observação, algumas lentes são montadas em suportes, fixos ou portáteis. A luz é muito importante nesse processo. Os microscópios simples já eram utilizados em meados do século XV, produzidos com lentes suficientemente poderosas para observar bactérias minúsculas.

Fonte: Disponível em:http://www.amaurycoutinho.org.br/videos/videos_html/microscopio.htm

 

"Cientistas britânicos conseguiram fazer com que um microscópio ótico conseguisse enxergar objetos de cerca de 0,00000005m, oferecendo um olhar inédito sobre o mundo nanoscópico”.

Os microscópios são fantásticos instrumentos de pesquisa e de estudos !

Fonte: Disponível em: http://noticias.uol.com.br/ultnot/cienciaesaude/ultimasnoticiasl/bbc/2011/03/02/com-metodo-inovador-cientistas-criam-microscopio-mais-potente-do-mundo.jhtm Acesso em: 27.1 0.2013. Adaptado


Assinale a alternativa CORRETA, que apresenta o número em destaque no texto, representado em notação científica.


5,0x108
5,0x10-8
5,0x10-9
5,0x109
5,0x10-10

Na Universidade de Uberaba, há 210 docentes (mulheres), e 5/8 do total de funcionários da instituição são docentes (homens). 

Quantos docentes (homens e mulheres) há na Universidade?                                                                           


130
560
350
770
210

A ligação iônica é formada pela atração eletrostática entre íons de cargas opostas, positivos (cátions) e negativos (ânions). No composto iônico X2Y3

X é cátion e Y o ânion. Qual o número de elétrons nas camadas de valência dos átomos neutros X e Y?


X=6 e Y=6


X=3 e Y=3


X=2 e Y=3


X=6 e Y=3


X=3 e Y=6

O diâmetro do átomo é cerca de 10 mil vezes maior que o diâmetro de seu núcleoO núcleo poderia ser comparado a uma azeitona no centro de um campo de futebol e a eletrosfera seria o estádio. O tamanho do átomo é, portanto, o tamanho da eletrosfera. 

Considerando as informações acima e sabendo-se que o átomo de urânio possui 92 prótons e número de massa 238, determine seu número de nêutrons:


330


46


146


238


92

Potenciação

A ideia de potência é muito antiga e desde tempos remotos suas aplicações facilitaram a vida humana auxiliando, tornando possíveis muitas representações matemáticas e solucionando problemas de elevado grau de complexidade. Assim como todas as descobertas do homem, a equação possibilitou novos horizontes e permitiu a expansão dos conhecimentos humanos norteando viagens inimagináveis pelos campos abstratos da Matemática e alicerçando Ciências afins como a Astronomia, Física, Química e Biologia. 

Conceitos antigos dos quais se têm registros datam do século III a.C. por meio do astrônomo e inventor Arquimedes em sua tentativa de calcular quantos grãos de areia seriam necessários para encher o Universo. Nessa época, tinha-se a ideia de que as estrelas limitavam o nosso universo dando-lhe um formato esférico e, ao calcular o volume dessa esfera astronômica, chegaria ao resultado desejado. Após longo estudo e dedicação, Arquimedes conseguiu encontrar um resultado assombrosamente grande em termos de representação numérica e soube que seria impossível demonstrar sua resposta para que outros conseguissem compreendê-la.

Após séria análise detalhada dos números que apareciam no cálculo do volume da esfera gigante, Arquimedes percebeu um fato curioso: havia uma grande repetição de multiplicações que envolviam o número 10. Surgiu então a ideia de representar sua resposta usando potência de base 10. Hoje utilizada como notação científica e aplicada a várias áreas do conhecimento humano, por meio da potência de base dez, podemos escrever a resposta conquistada por Arquimedes como 1063.

Toda notação moderna que se tem de potência teve fundamento com o Matemático francês René Descartes (1596-1650) no século XVII. Descartes, além de suas contribuições referentes à potenciação é também conhecido como Pai da Filosofia e da Matemática Modernas.

Fonte: Disponível em: http://www.infoescola.com/matematica/potencias/

Analisando o texto acima e correlacionando essas informações com os estudos da Matemática básica, verifique quantos números distintos há na sequência a seguir (seis representações ): 

Sequência:  24, 42, 4-2 , (-4)2, (-2)4, (-2)-4 

A alternativa CORRETA pode ser verificada em:


2


3


6


5


4

Na Figura a seguir, verifique a estrutura do DNA (ácido desoxirribonucleico), na forma de dupla hélice, que nos possibilita indagar: por que sua forma é helicoidal? A resposta está relacionada à geometria das ligações químicas ao redor de cada um de seus átomos. De composto a composto, os átomos do mesmo elemento irão participar da ligação e da estrutura de maneira semelhante. Essa consistência permite desenvolver um conjunto de princípios de que aplicam aos mais variados sistemas químicos, incluindo desde aqueles simples até os que apresentam estruturas complexas, como o DNA.

A partir dessas primeiras informações, analise o seguinte questionamento: qual a fórmula do composto formado por átomos do elemento X e do elemento Y, cujos subníveis mais energéticos são, respectivamente, 3p4 e 3s?

 


X2Y


XY


YX


Y2X2


Y2

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