Desvendando a Nanotecnologia: Prova de Matemática para o 3º Ano
Tema: Nanotecnologia
Etapa/Série: 3º ano – Ensino Médio
Disciplina: Matemática e suas Tecnologias
Questões: 13
Prova: Nanotecnologia na Matemática e suas Tecnologias
Instruções: Leia atentamente cada questão e assinale a alternativa correta. Justifique suas escolhas sempre que achar necessário para reforçar seu entendimento do tema.
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1. O que é nanotecnologia?
A) Um conjunto de técnicas que lida com a manipulação de materiais em escala atômica ou molecular.
B) Uma tecnologia de desenvolvimento de equipamentos eletrônicos em larga escala.
C) Uma forma de tecnologia utilizada apenas na medicina.
D) Um método de fabricação que ignora a estrutura dos materiais.
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2. Qual é a faixa de tamanho típica que define osnanomateriais?
A) Materiais com dimensões abaixo de 10 micrômetros.
B) Materiais com dimensões entre 1 e 100 nanômetros.
C) Materiais com dimensões acima de 10 micrômetros.
D) Todos os materiais independentes do tamanho.
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3. Como a nanotecnologia pode impactar a indústria farmacêutica?
A) Através da melhoria da eficiência dos computadores.
B) Desenvolvendo novos métodos de diagnóstico e tratamentos mais eficazes.
C) Criando equipamentos mais caros para terapias genéticas.
D) Aumentando o prazo de validade dos medicamentos sem otimização.
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4. Na área da eletrônica, a nanotecnologia é usada para:
A) Construir dispositivos que operam numa escala muito maior.
B) Desenvolver circuitos eletrônicos menores e mais eficientes.
C) Substituir todos os componentes eletrônicos atuais.
D) Criar baterias que não precisam ser carregadas.
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5. O grafeno, um material produzido em escala nanométrica, é conhecido por:
A) Ser um isolante térmico muito eficiente.
B) Possuir alta condutividade elétrica e ser extremamente leve e forte.
C) Ser mais pesado do que o cobre.
D) Suportar altas temperaturas sem condutividade.
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6. Qual é a relação entre a nanotecnologia e a matemática, especialmente na modelagem de estruturas?
A) A matemática não tem relação com a nanotecnologia, pois trata apenas de física e química.
B) A matemática é essencial para a modelagem computacional e simulação de estruturas em nanoscala.
C) A matemática ajuda apenas nos cálculos financeiros relacionados à nanotecnologia.
D) A nanotecnologia é baseada apenas em métodos empíricos, sem a necessidade de matemática.
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7. Em termos de segurança, um dos principais efeitos adversos da nanotecnologia é:
A) A dificuldade em detectar nanopartículas no ambiente.
B) A redução do custo dos materiais utilizados.
C) O aumento da eficiência energética.
D) A completa ausência de riscos, pois tudo é seguro.
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8. Nas indústrias de alimentos, a nanotecnologia pode ser utilizada para:
A) Aumentar a quantidade de conservantes.
B) Prolongar a vida útil dos produtos sem alterar suas propriedades.
C) Reduzir o valor nutricional dos alimentos.
D) Ignorar a legislação sanitária.
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9. Um dos desafios da nanotecnologia é desenvolver métodos eficientes para:
A) Diminuir o uso de recursos hídricos em processos industriais.
B) Controlar e monitorar a produção nanotecnológica em larga escala.
C) Aumentar a poluição gerada pelo processo de produção.
D) Criar produtos que não sejam recicláveis.
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10. Em um estudo sobre nanopartículas de um metal utilizado em medicamentos, foi constatado que suas propriedades químicas variam de acordo com o tamanho. Se um pesquisador utiliza partículas de 50 nm e 10 nm, qual será um dos fatores a considerar quanto à eficácia do medicamento?
A) O custo de produção do medicamento.
B) A superfície de interação das partículas com as células do organismo.
C) O tempo de expiração do medicamento.
D) O formato das cápsulas.
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11. A representação gráfica da distribuição de tamanhos de nanopartículas pode ser feita através de:
A) Um gráfico de barras que mostra apenas as quantidades.
B) Um gráfico de pizza que mostra porcentagens.
C) Um histograma que revela a frequência de partículas em diferentes tamanhos.
D) Um gráfico de linha que apenas conecta os pontos.
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12. Ao aplicar a matemática na construção de nanomateriais, um pesquisador pode calcular:
A) Somente a quantidade de matéria-prima necessária.
B) A área e volume das partículas para otimizar reações químicas.
C) O lucro que será obtido com as vendas dos produtos.
D) O tempo de entrega dos materiais.
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13. Um dos benefícios da nanotecnologia na medicina é a entrega direcionada de medicamentos, permitindo que:
A) Medicamentos sejam produzidos em menor escala, garantindo maior custo.
B) Medicamentos sejam liberados apenas nas áreas afetadas, reduzindo efeitos colaterais.
C) Medicamentos sejam entregues sem qualquer controle de tempo.
D) Medicamentos não precisam passar por testes de eficácia.
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Gabarito e Justificativas
1. Letra A – A nanotecnologia envolve a manipulação de materiais em escala atômica e molecular.
2. Letra B – Materiais com dimensões entre 1 e 100 nanômetros são considerados nanomateriais.
3. Letra B – A nanotecnologia pode desenvolver novos métodos de atuação na medicina, como a entrega direcionada de medicamentos.
4. Letra B – Ela permite a produção de circuitos menores e mais eficazes.
5. Letra B – O grafeno possui características excepcionais, como alta condutividade e resistência.
6. Letra B – A matemática é crucial na modelagem e simulação de novos materiais em nanoscala.
7. Letra A – As nanopartículas podem ser difíceis de detectar, o que é uma preocupação de segurança.
8. Letra B – A nanotecnologia pode ajudar a prolongar a vida útil dos alimentos sem adição excessiva de conservantes.
9. Letra B – A dificuldade em controle e monitoramento da produção em larga escala é um desafio significativo.
10. Letra B – A eficácia do medicamento pode mudar conforme a área de superfície das partículas.
11. Letra C – Um histograma mostra as frequências de diferentes tamanhos de nanopartículas de forma clara.
12. Letra B – A matemática ajuda a otimizar reações químicas nos nanomateriais, considerando suas áreas e volumes.
13. Letra B – A entrega direcionada melhora a eficácia e diminui efeitos colaterais indesejados.
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Esta prova oferece uma avaliação abrangente sobre o entendimento da nanotecnologia, propondo questões que estimulam tanto o conhecimento factual quanto a aplicação prática e análise crítica das informações.
