מדעי הטבע והטכנולוגיות שלהם: אויבים

מבחן מדעי האויב וטכנולוגיותיו מורכב מ 45 שאלות אובייקטיביות בחירה מרובה, שווה סך של 100 נקודות. בו, ידע ספציפי על ביולוגיה, פיזיקה וכימיה.

ראה להלן רשימה וסיכום קצר של הנושאים הכוללים את התכנים השונים שנמצאים הכי הרבה במבחן מדעי הטבע וטכנולוגיותיו.

ביולוגיה

מולקולות, תאים ורקמות

• תָא: האחדות הקטנה ביותר של יצורים חיים עם צורות ותפקודים מוגדרים.
• תורת התא: טענות שכל היצורים החיים נוצרו על ידי תאים.
• אברונים תאיים: הם כמו איברים קטנים המבצעים פעילויות חיוניות לתאים.
• ליבת תאים: היכן שנמצא החומר הגנטי (DNA) של אורגניזמים ונמצא בתאים אוקריוטיים.
• חלוקת תא: תהליך שבו תא אם מוליד תאי בת.
• חילוף חומרים: מכלול של תגובות כימיות המתרחשות בתא ומאפשרות לו להישאר בחיים, לצמוח ולהתחלק.
• סינתזת חלבונים: מנגנון ייצור חלבונים.
• היסטולוגיה: חקר רקמות ביולוגיות המנתחות את מבנהן, מקורן והתמיינותן.
• ציטולוגיה: ענף הביולוגיה החוקר תאים ומבניהם.
• ביוטכנולוגיה: השימוש בטכנולוגיות ליצירה או שינוי של אורגניזמים חיים.

תורשה ומגוון חיים

• תוֹרָשָׁה: מנגנון ביולוגי שבו מאפייני כל יצור חי מועברים מדור לדור אחר.
• גנים וכרומוזומים: גנים הם מבנים זעירים המורכבים מ- DNA. בתורו, מערך המבנים הללו יוצר את הכרומוזומים.
• חוקי מנדל: הם מכלול יסודות המסבירים את מנגנון ההעברה התורשתית לאורך דורות.
• מבוא לגנטיקה: מושגי יסוד בתחום הביולוגיה החוקרים את מנגנוני התורשה או התורשה הביולוגית.
• שונות גנטית: מתייחס לשינויים בגנים בין אנשים באוכלוסיה.
• הנדסה גנטית: טכניקות של מניפולציה ורומבינציה של גנים המווסתים מחדש, מחזירים מחדש, מתרבים ואף יוצרים יצורים חיים.
• סוגי דם: החשובים ביותר הם מערכת ABO ו- Rh Factor.
• ABO System ו- Rh Factor: מערכת ABO מסווגת דם אנושי לארבעת הסוגים הקיימים: A, B, AB ו- O. גורם Rh, לעומת זאת, הוא קבוצה של אנטיגנים שקובעת אם לדם יש Rh חיובי או שלילי.

זהות של יצורים חיים

• סיווג של יצורים חיים: מערכת המארגנת יצורים חיים לקטגוריות על פי המאפיינים המשותפים שלהם ויחסי קרבה אבולוציוניים.
• נגיף: הם גורמים זיהומיים, מיקרוסקופיים ותאים (אין להם תאים).
• תאים פרוקריוטיים: אין בהם קרום גרעיני או מבנים קרומים.
• תאים איקריוטיים: מורכב מממברנת פלזמה, ציטופלזמה וגרעין.
• אוטוטרופים והטרוטרופים: אוטוטרופים הם יצורים חיים שמשיגים חומרים מזינים ואנרגיה, תוך ניצול אור השמש, באמצעות פוטוסינתזה, בעוד שהטרוטרופים משיגים חומרים מזינים ואנרגיה, צורכים יצורים חיים אחרים.
• תוֹלְדוֹת הַגֶזַע: זהו ההיסטוריה הגנאלוגית של מין ויחסיו ההיפותטיים בין אבות וצאצאים.
• תוֹרַת הַעוּבָּר: חקרו את כל שלבי ההתפתחות העוברית החל מהפריה, היווצרות זיגוטה ועד להיווצרות מלאה של כל איברי ההוויה החדשה.
• אנטומיה אנושית: חקר מבני גוף, כיצד הם נוצרים וכיצד הם עובדים יחד בגוף (מערכות).
• פִיסִיוֹלוֹגִיָה: חקר הפונקציות הכימיות, הפיזיקליות והביולוגיות המרובות המבטיחות תפקוד תקין של אורגניזמים.

אקולוגיה ומדעי הסביבה

• מערכת אקולוגית: מערך שנוצר על ידי קהילות ביוטיות וגורמים אביוטיים האינטראקציה באזור נתון
• מערכות אקולוגיות ברזילאיות: המערכות האקולוגיות הברזילאיות העיקריות הן: אמזון, קייטינגה, סרדו, יער אטלנטי, מאטה דוס קוקאיס, פנטנאל, יער אראוקריה, מנגה ופמפה.
• גורמים ביוטיים ואביוטיים: היסודות הפיזיים והכימיים של הסביבה (גורמים אביוטיים) קובעים, במידה רבה, את המבנה והתפקוד של קהילות חיות (גורמים ביוטיים).
• בית גידול ונישה אקולוגית: בית הגידול הוא המקום בו חיה חיה והנישה היא איך שהיא חיה שם.
• רשת מזון: סט רשתות מזון המקושרות במערכת אקולוגית.
• שרשרת המזון: תואם את יחסי האכלה, כלומר ספיגת חומרים מזינים ואנרגיה בין יצורים חיים.
• פירמידות אקולוגיות: אלה ייצוגים גרפיים של אינטראקציות טרופיות בין מינים בקהילה.
• מחזורים ביו-כימיים: מייצגים את תנועת היסודות הכימיים בין יצורים חיים לאטמוספירה של הפלנטה, ליתוספירה והידרוספרה.
• ביומס העולםאטרקציות: ישנם שבעה עיקריים: טונדרה, טייגה, יער ממוזג, יער טרופי, סוואנות, ערבה ומדבר.
• ביומס הברזילאי: ישנם שישה: אמזון, סראדו, קייטינגה, יער אטלנטי, פנטנאל ופמפה.
• משאבים טבעיים: אלה היסודות שמציע הטבע, המשמשים את האדם להישרדותו.
• שינויי אקלים: האם שינויי אקלים על פני כדור הארץ.
• אפקט החממה וההתחממות הגלובלית: אפקט החממה הוא תהליך טבעי שמתעצם על ידי פעולה אנושית וגורם להתחממות כדור הארץ.

מקור ואבולוציית החיים

• מקור החיים: מוסבר על ידי תיאוריות שונות שפותחו בחיפוש אחר תשובות.
• אביוגנזה וביוגנזה: שתי תיאוריות שנוסחו כדי להסביר את מקור החיים על פני כדור הארץ.
• מהו יקום?: תואם את מכלול החומר והאנרגיה הקיימים.
• תאוריית המפץ הגדול: טוען כי היקום הגיח מהתפוצצות של חלקיק יחיד - האטום הקדמון - שגרם לפורענות קוסמית.
• אבולוציה: תואם לתהליך שינוי והתאמת מינים לאורך זמן.
• אבולוציית האדם: תואם לתהליך השינוי שהוליד בני אדם והבדיל אותם כמין.
• תורת האבולוציה: מינים עכשוויים יורדים ממינים אחרים שעברו שינויים לאורך זמן והעבירו מאפיינים חדשים לצאצאיהם.
• דרוויניזם: זהו מערך המחקרים והתיאוריות הקשורים להתפתחות המינים, שפותח על ידי חוקר הטבע האנגלי צ'ארלס דרווין.
• ניאו-דרוויניזםתיאוריית האבולוציה המודרנית מבוססת על מחקרי האבולוציה של צ'ארלס דרווין, יחד עם תגליות הגנטיקה.
• ברירה טבעית: מתרחש עקב הצורך בהישרדות והתאמת מינים לסביבה.

איכות חיים של אוכלוסיות אנושיות

• מדד התפתחות האדם (HDI): הערכת התפתחות האנושות על בסיס מידע על איכות החיים וכלכלת השטח.
• אי - שוויון חברתי: בעיה חברתית בה יש חוסר פרופורציות ברמת החיים של התושבים.
• תוצר מקומי גולמי (תוצר): דרך למדוד את הייצור בפרק זמן מסוים.
• מחלות מין - מחלות המועברות במגע מיני: אלה מחלות שניתן להעביר מאדם לאדם באמצעות מגע מיני.
• סמים: אלה חומרים המשנים את תפקודי הגוף, כמו גם את התנהגותם של אנשים
• הריון בגיל העשרה: על פי ארגון הבריאות העולמי, נחשבת הריון המתרחש בין 10 ל -19 שנים.
• הבעיות החברתיות של ברזיל: העיקריים שבהם הם: אבטלה, בריאות, חינוך, דיור, אלימות וזיהום.
• חשיבות הפעילות הגופנית לבריאות: משפר את איכות החיים ובשילוב עם תזונה מאוזנת, גורם לגוף בריא, מונע מחלות.
• אכילה בריאה: צריכת מזונות עם מגוון, מתינות ושיווי משקל.

סוגיות ביולוגיה שנפלו באויב

1. (Enem / 2016) לחלבונים של תא אוקריוטי יש פפטידים של אות, שהם רצפים של חומצות אמינו האחראיות להתייחסותן לאברונים השונים, על פי חומצות האמינו שלהן פונקציות. חוקר פיתח חלקיק ננו המסוגל להוביל חלבונים לסוגי תאים ספציפיים. עכשיו הוא רוצה לדעת אם חלקיק ננו עמוס בחלבון חוסם קרבס בַּמַבחֵנָה הוא מסוגל להפעיל את פעילותו בתא סרטני, להיות מסוגל לנתק את אספקת האנרגיה ולהרוס תאים אלה.

בעת בחירת חלבון חוסם זה להעמסת החלקיקים, על החוקר לקחת בחשבון פפטיד איתותי כתובת לאיזה אברון?

א) גרעין.
ב) מיטוכונדריה.
ג) פרוקסיזום.
ד) מתחם גולגיענס.
ה) רשתית אנדופלזמית.

ראה תשובה

חלופה נכונה: ב) מיטוכונדריה.

השגת אנרגיה מתרחשת על ידי שבירת קשרים של מולקולות.

באמצעות נשימה אירובית, כלומר, בנוכחות חמצן, גלוקוז קשריו נשברים בשלושה שלבים:

1. גליקוליזה
2. מחזור קרבס
3. זרחון חמצוני

הצעד הראשון מתרחש בציטוזול, בעוד ששני הצעדים האחרים מתרחשים במיטוכונדריה.

לפיכך, למיטוכונדריה יש תפקיד לבצע נשימה תאית, המייצרת את מרבית האנרגיה המשמשת בתפקודים תאיים.

יש לייעד את פפטיד האות למיטוכונדריה, מכיוון שעל ידי חסימת מחזור קרבס ניתן לחתוך את אספקת האנרגיה ולהרוס את התאים.

הציטופלסמה היא אזור מגושם המכיל את הגרעין ואת אברוני התא.

הגרעין מכיל את החומר הגנטי (DNA ו- RNA).

אברונים מתפקדים כמו איברים בתאים וכל אחד מהם מבצע פונקציה ספציפית.

הפונקציות של האברונים האחרים הנמצאים בחלופות השאלה הן:

• הרטיקולום האנדופלזמטי: תפקידו של הרטיקולום האנדופלזמי החלק הוא לייצר ליפידים שיורכבו את ממברנות התאים, בעוד שלרשתית האנדופלזמית הגסה יש תפקיד של ביצוע הסינתזה חֶלְבּוֹן.
• מתחם הגולגי: התפקידים העיקריים של קומפלקס הגולגי הם שינוי, אחסון וייצוא של חלבונים המסונתזים ברטיקולום האנדופלזמי המחוספס.
• פרוקסיזומים: התפקיד הוא לחמצן חומצות שומן לסינתזת כולסטרול ולנשימה תאית.

2. (האויב / 2017) הדולפינים האפורים (סוטליה גיאננסיס), יונקים ממשפחת הדולפינים, הם אינדיקטורים מצוינים לזיהום באזורים בהם הם חיים, שכן הם מבלים את כל חייהם - בסביבות 30 שנה - באותו אזור. בנוסף המין צובר בגופו יותר מזהמים, כמו כספית, מאשר בעלי חיים אחרים בשרשרת המזון שלו.

_{מרקולינו, ב. זקיפים של הים. אפשר להשיג ב: http://cienciahoje.uol.com.br. גישה בתאריך: 1 באוגוסט. 2012 (מותאם).}

דולפינים אפורים צוברים ריכוז גבוה יותר של חומרים אלה מכיוון ש:

א) הם בעלי חיים אוכלי עשב.
ב) הם בעלי חיים מזיקים.
ג) הם בעלי חיים גדולים.
ד) לעכל אוכל לאט.
ה) נמצאים בראש שרשרת המזון.

ראה תשובה

חלופה נכונה: ה) נמצאים בראש שרשרת המזון.

ניתן לברר אודות המערכת האקולוגית בה חיים הדולפינים האפורים מכיוון שבעלי חיים אלה מבלים את חייהם באותו אזור. לכן, כל שינוי שניתן לצפות בבעלי חיים אלה נובע משינויים במקום בו הם חיים.

בשרשרת מזון, יצור אחד הופך למזון של אחר ומדגים את יחסי הגומלין של מינים במקום.

מרכיבי שרשרת המזון מוחדרים ברמות טרופיות, התואמות את סדר ספיגת החומרים המזינים ומתקבלת אנרגיה בין היצורים החיים.

במערכת האקולוגית בה חי החזיר הוא מוכנס בראש שרשרת המזון.

כאשר הדולפין ניזון, בעלי החיים שנמצאים ברמות הטרופיות הקודמות כבר ספגו כמה אורגניזמים אחרים.

מתכות כבדות כמו כספית אינן מתכלות ונמצאות בפעילות תעשייתית, הרי געש, פסולת אלקטרונית ומוקשים.

הצטברות ביולוגית מתרחשת כאשר חומרים רעילים אלה מצטברים בהדרגה ברמות טרופיות. לפיכך, תוכן הכספית הגבוה ביותר יימצא ברמות הטרופיות הרחוקות ביותר.

ריכוז המתכת הזו יהיה גבוה יותר בטורף הדולפינים מאשר בטרפו, למשל דגים, שרימפס וקלמארי.

למרות שהם בעלי חיים גדולים, זה לא מצדיק הצטברות ביולוגית, ועיכול איטי אינו מפריע, מכיוון שכספית אינה מתכלה.

בעלי חיים עשבי תיבול צורכים יצורים אוטוטרופיים כמו אצות, ואילו גורמים מזיקים מפסולת אורגנית.

ראה גם:ביולוגיה באויב.

3. (האויב / 2017) היער האטלנטי מאופיין במגוון רב של אפיפיטים, כמו ברומליאדות. צמחים אלה מותאמים למערכת אקולוגית זו ומסוגלים ללכוד אור, מים וחומרי מזון אפילו החיים על עצים.

_{להשיג בכתובת: www.ib.usp.br. גישה בתאריך: 23 בפברואר 2013 (מותאם).}

מינים אלה לוכדים מים מ (א)

א) אורגניזם של צמחים שכנים.
ב) אדמה דרך שורשיה הארוכים.
ג) גשם שהצטבר בין העלים שלו.
ד) מוהל גולמי של צמחי מארח.
ה) קהילה שחיה בפנים שלה.

ראה תשובה

חלופה נכונה: ג) הצטבר גשם בין העלים.

קשרים אקולוגיים מדגימים את היחסים בין יצורים חיים לסביבה בה הם חיים, וקובעים כיצד הם שורדים ומתרבים.

אפיפיטיזם הוא קשר אקולוגי הרמוני בין שני מינים, כאשר מין כמו הברומליאד משתמש בעצים כדי להשיג מחסה, מבלי לפגוע בו.

מכיוון שיש להם גדלים שונים, ברומליות מוצאות הגנה על משטחים של עצים גדולים יותר, וממקמות את שורשיהם על העץ המארח.

צורת העלים מאפשרת הצטברות של מי גשמים וקשקשי המיקרו מקדמים את ספיגת המים וחומרי המזון.

שורשי הברומלידות משמשים רק כדי להצמיד את עצמם לצמחים, ובכך ליצור מערכת יחסים של דיירים שבהם האפיפיט מרוויח, אך אינו פוגע בעץ.

לשאלות נוספות אודות ביולוגיה באויב, הכנו רשימה זו: סוגיות ביולוגיה באויב.

פיזיקה

אנרגיה, עבודה וכוח

• לעבוד בפיזיקה: העברת אנרגיה עקב פעולת כוח.
• אֵנֶרְגִיָה: מייצג את היכולת לייצר עבודה.
• סוגי אנרגיה: מכני, תרמי, חשמלי, כימי וגרעיני.
• אנרגיה קינטית: אנרגיה הקשורה לתנועת גופים.
• אנרגיה פוטנציאלית: אנרגיה הקשורה למיקום הגופים.
• כוח: פעולה המופעלת על גוף המסוגל לשנות את מצב המנוחה או לשנות את כמות התנועה.
• כוח חשמלי: כמה מהר נעשית עבודה.
• פוטנציאל חשמלי: עבודת הכוח החשמלי על מטען מחשמל בעת מעבר בין נקודה ביחס לנקודת ייחוס.
• נוסחאות פיזיקה: קשרים בין כמויות המעורבות באותה תופעה פיזיקלית.

מכניקה, לימודי תנועה ויישומי משפט של ניוטון

• כמות תנועה: כמות וקטורית המוגדרת כתוצר של מסת הגוף ומהירותו.
• תנועה אחידה: מייצג תזוזה של גוף ממסגרת ייחוס נתונה, במהירות קבועה.
• תנועה מגוונת באופן שווה: המהירות היא קבועה לאורך זמן והיא אפסית.
• תנועה ישר ישר: הגוף נמצא במהירות קבועה, אולם המסלול שעובר הגוף הוא בקו ישר.
• תנועה ישר ישר המגוונת: זה מבוצע בקו ישר ויש לו וריאציה של מהירות תמיד באותם מרווחי זמן.
• חוקי ניוטון: עקרונות יסוד המשמשים לניתוח תנועת הגופים.
• כוח משיכה: כוח יסודי המווסת חפצים במנוחה.
• אִינֶרצִיָה: תכונה של חומר המעיד על עמידות בפני שינויים.

תופעות וגלים גליים

• גלים: הפרעות שמתפשטות בחלל בלי להעביר חומר, רק אנרגיה.
• גלים מכניים: הפרעות המעבירות אנרגיה קינטית ופוטנציאלית דרך מדיום חומרי.
• גלים אלקטרומגנטיים: תוצאות משחרור מקורות אנרגיה חשמליים ומגנטיים יחד.
• גלי קול: אלה רעידות המייצרות תחושות שמיעה כשהן חודרות לאוזן שלנו.
• גלי כבידה: הם אדוות בעיקום הזמן-מרחב שמתפשט דרך החלל.

תופעות חשמל ומגנטיות

• חַשְׁמַל: תחום בפיזיקה החוקר את התופעות הנגרמות כתוצאה מעבודת מטענים חשמליים.
• אלקטרוסטטיקה: חקר מטעני חשמל ללא תנועה, כלומר במצב של מנוחה.
• אלקטרודינמיקה: חקר את ההיבט הדינמי של חשמל, כלומר תנועה מתמדת של מטענים חשמליים.
• אלקטרומגנטיות: חוקר את הקשר בין כוחות החשמל והמגנטיות כתופעה ייחודית.
• תהליכי חשמול: שיטות בהן הגוף כבר אינו ניטרלי חשמלי ונעשה טעון חיובי או שלילי.
• חוקי אוהם: קבע את ההתנגדות החשמלית של מוליכים.
• חוקי קירכהוף: קבע את חוזקות הזרמים במעגלים חשמליים שלא ניתן לצמצם למעגלים פשוטים.

תופעות חום ותרמיות

• חום וטמפרטורה: חום מייעד את חילופי האנרגיה בין הגופים, בעוד הטמפרטורה מאפיינת את התסיסה של מולקולות בגוף.
• ממרח חום: העברת חום שיכולה להתרחש באמצעות הולכה, הסעה או קרינה.
• סולמות תרמומטריים: הם משמשים לציון טמפרטורה, כלומר האנרגיה הקינטית הקשורה לתנועה של מולקולות.
• קלורימטריה: חוקר את התופעות הקשורות לחילופי אנרגיה תרמית.
• חום ספציפי: כמות פיזית הקשורה לכמות החום המתקבלת ולשינוי התרמי שלה.
• חום הגיוני: כמות פיזית שקשורה לשינוי בטמפרטורת הגוף.
• חום סמוי: כמות פיזית שמייעדת את כמות החום שקיבל או ניתן על ידי הגוף בזמן שמצבו הפיזי משתנה.
• יכולת תרמית: כמות התואמת את כמות החום הקיימת בגוף ביחס לשינוי הטמפרטורה שנגרם לו.
• תֶרמוֹדִינָמִיקָה: תחום בפיזיקה החוקר העברות אנרגיה.

אופטיקה, תופעות אופטיות, שבירת אור

• אוֹר: גל אלקטרומגנטי הרגיש לעין בלתי מזוינת.
• שבירת אור: תופעה אופטית המתרחשת כאשר האור עובר שינוי במדיום התפשטות.
• השתקפות אור: תופעה אופטית של שכיחות האור על גבי משטח מחזיר, החוזר לנקודת מוצאו.
• מהירות האור: מהירות האור בו נע בחלל ריק והתרבות במדיות שונות.

הידרוסטטיקה

• הידרוסטטיקה: מאפייני נוזלים כגון לחץ הידרוסטטי, צפיפות וכוח צף.
• לחץ הידרוסטטי: מושג ונוסחאות לחישוב לחץ הידרוסטטי ולחץ כולל.
• משפט סטווין: הקשר בין וריאציה בלחץ אטמוספרי לנוזל.
• משפט ארכימדס: חישוב הכוח המתקבל שמפעיל הנוזל על גוף נתון (משפט ציפה).

סוגיות בפיזיקה שנפלו באויב

1. (Enem / 2017) נתיך הוא מכשיר הגנה מפני זרם יתר במעגלים. כאשר הזרם שעובר דרך רכיב חשמלי זה גדול מהזרם המדורג המרבי שלו, הנתיך נושב. באופן זה הוא מונע מהזרם הגבוה לפגוע בהתקני המעגל. נניח שהמעגל החשמלי המוצג מופעל על ידי מקור מתח U וכי הנתיך תומך בזרם מדורג של 500 mA.

מהו ערך המתח המקסימלי U אז הנתיך לא יתנפץ?

א) 20 וולט
ב) 40 וולט
ג) 60 וולט
ד) 120 וולט
ה) 185 וולט

ראה תשובה

חלופה נכונה: ד) 120 וולט

המעגל המוצע בשאלה נוצר על ידי איגוד מעורב של נגדים. אנו גם יודעים שהזרם המרבי הנתמך על ידי הנתיך הוא 500 mA (0.5 A).

כדי לברר את הערך המרבי של מתח הסוללה, אנו יכולים לבודד את החלק במעגל שבו נמצא הנתיך, כפי שמוצג באיור למטה.

זה אפשרי, מכיוון שהחלק "העליון" של המעגל נתון למתח זהה לחלק "התחתון" (החלק המודגש בתמונה), מכיוון שהמסופים שלו מחוברים לאותן נקודות (A ו- B).

נתחיל במציאת ערך המתח במסופי הנגד 120. הזרם העובר דרך הנגד הזה (i₁) הוא אותו אחד שעובר דרך הנתיך. לכן יש לנו:

U_{לִפנֵי הַסְפִירָה}= 0.5,120 = 60 וולט

זה יהיה באותו מתח כמו 60 מסופי הנגד. נתונים, מכיוון שהוא מחובר במקביל לנגד 120..

לפיכך, אנו יכולים למצוא את הערך הנוכחי (i₂) שעובר דרך הנגד הזה:

הנוכחי אני₃ שחוצה את הנגד 40 שווה לסכום של i₁ היי₂כלומר:

אני₃ = 1 + 0.5 = 1.5 א

בידיעת ערך זה נוכל לחשב את ערך המתח במסופי הנגד 40 :

U_db= 1.5.40 = 60 וולט

לפיכך, מתח המעגל יהיה שווה לסכום U_{לִפנֵי הַסְפִירָה} איתך_db, זה:

U = 60 + 60 = 120 וולט

2. (אויב / 2017) בחלק מהבתים משתמשים בגדרות מחשמלות על מנת להרחיק פולשים אפשריים. גדר מחשמלת עובדת עם הפרש פוטנציאל חשמלי של כ -10,000 וולט. כדי לא להיות קטלני, הזרם שניתן להעביר באמצעות אדם לא יכול להיות גדול מ- 0.01 A. ההתנגדות החשמלית בגוף בין הידיים והרגליים של האדם היא בסדר גודל של 1000.

על מנת שהזרם לא יהיה קטלני לאדם הנוגע בגדר המחושמלת, מחולל המתח חייב להיות בעל התנגדות פנימית שביחס לזו של גוף האדם היא

א) כמעט אפס.
ב) שווה בערך.
ג) גדולים פי אלפי.
ד) בסדר גודל גדול פי 10.
ה) לרוץ פי 10 קטן יותר.

ראה תשובה

חלופה נכונה: ג) גדולה פי אלפי.

כדי לפתור את הבעיה עלינו להשוות את ההתנגדות הפנימית של הגנרטור לבין ההתנגדות של גוף האדם. לשם כך נשתמש במשוואות הבאות:

(משוואת גנרטור)

U = R.i (חוק אוהם)

שים לב ש- r הוא ההתנגדות הפנימית של הגנרטור ו- R שווה להתנגדות הגוף. משווים את שתי המשוואות ומחליפים את הערכים, יש לנו:

כעת עלינו לגלות כמה פעמים ההתנגדות הפנימית של הגנרטור חייבת להיות גדולה יותר מהתנגדות הגוף. בשביל זה בואו נחלק אחד את השני, כלומר:

לכן ההתנגדות הפנימית של הגנרטור צריכה להיות גדולה פי 1000 מהתנגדות הגוף של האדם.

3. (אויב / 2017) נהג העונה לשיחת טלפון סלולרי מוביל לחוסר תשומת לב, מה שמגדיל את האפשרות לתאונות להתרחש עקב הגדלת זמן התגובה שלו. קחו בחשבון שני נהגים, הראשון קשוב והשני משתמש בטלפון נייד בזמן נהיגה. הם מאיצים את מכוניותיהם בהתחלה ל- 1.00 מ 'לשנייה². בתגובה לשעת חירום הם בולמים עם האטה השווה ל 5.00 מ '/ ש'². הנהג הקשוב מפעיל את הבלם במהירות של 14.0 מ 'לשנייה, ואילו לנהג הלא קשוב, במצב דומה, לוקח זמן נוסף של 1.00 שניות להתחיל בבלימה.

כמה רחוק נוסע הנהג הלא קשוב יותר מהנהג הקשוב, עד שהמכוניות נעצרות לחלוטין?

א) 2.90 מ '
ב) 14.0 מ '
ג) 14.5 מ '
ד) 15.0 מ '
ה) 17.4 מ '

ראה תשובה

חלופה נכונה: ה) 17.4 מ '

בואו נמצא את המרחק שאותו נהג הנהג ראשון על ידי החלת משוואת Torricelli, כלומר:

v² = v₀² + ימי שני

המהירות ההתחלתית של המכונית הראשונה שווה ל- 14 מ '/ ש', המהירות הסופית שלה שווה לאפס, מכיוון שהמכונית נעצרה ותאוצה שווה ל - 5 מ '/ ש'². החלפת ערכים אלה במשוואה יש לנו:

עכשיו, בואו נסתכל על מצבו של הנהג השני. ככל שלקח 1 שניות זמן רב יותר לפני שפגע בבלם, ניתן למצוא את המרחק שנמשך באותו מרווח זמן על ידי יישום המשוואה:

v = v0 + בשעה

בהתחשב בכך שהתאוצה שלו הייתה 1 מ 'לשנייה² וכי המהירות ההתחלתית שלו הייתה גם 14 מ 'לשנייה, מצאנו:

v = 14 + 1.1 ⇒ v2 = 15 m / s

כדי למצוא את המרחק המכוסה במרווח זמן זה, נשתמש במשוואת Torricelli:

בעת הפעלת הבלם מהירותו הייתה שווה ל -15 מ / ש והאצתו הייתה שווה ל -5 מ '/ ש². כדי למצוא את המרחק שעבר לעצירה, נשתמש שוב במשוואת טוריסלי:

המרחק הכולל שמכסה המכונית השנייה יהיה שווה ל:

בְּ-₂ = Δs '+ Δs "
בְּ-₂ = 14,5 + 22,5
בְּ-₂ = 37.0 מ '

כדי למצוא את המרחק שהנהג הכי לא קשוב עבר הכי פשוט, פשוט עשה:

37.0 - 19.6 = 17.4 מ '

ראה גם:פיזיקה באויב.

כִּימִיָה

טרנספורמציות כימיות

• טרנספורמציות כימיות: פעולות המביאות ליצירת חומרים חדשים
• קשרים כימים: איחודים בין אטומים מאותם או אלמנטים שונים.
• תגובה כימית: סידור מחדש של אטומים ליצירת חומרים חדשים.
• איזון כימי: תופעה המתרחשת בתגובות כימיות הפיכות, כאשר מהירות התגובות הישירות וההפוכות שווה.
• מודלים אטומיים: הם מפגישים את המודלים האטומיים של דלתון, תומסון, רתרפורד ובוהר.
• מבנה אטומי: מורכב משלושה חלקיקים בסיסיים: פרוטונים (עם מטען חיובי), נויטרונים (חלקיקים ניטרליים) ואלקטרונים (עם מטען שלילי).
• יסודות כימיים: יסוד יסודי של החומר המורכב מקבוצת אטומים עם אותו מספר אטומי.
• טבלה מחזורית: סיווג של יסודות כימיים בסדר עולה של מספר האטום.
• חישובים סטויוכיומטריים: ניתוח כמותי של הרכב החומרים הנצרכים ונוצרו בתגובה כימית.

חומרים, תכונותיהם ושימושם

• תכונות של חומר: מאפיינים פיזיים או כימיים המרכיבים את החומרים.
• מצבים פיזיים של חומר: מעובה מוצק, נוזלי, גז, פלזמה ובוס-איינשטיין.
• שינויים במצב הפיזי: האם עיבוי או נזילות, התמצקות, היתוך, אידוי וסובלימציה.
• יון, קטיון ואניון: יון הוא מין כימי טעון חשמלי. לקטיון יש מטען חיובי, לאניון יש מטען שלילי.
• כוחות בין-מולקולריים: האם הכוחות מופעלים להחזיק שתי מולקולות או יותר יחד.
• מולקולה: זהו קיבוץ יציב של שני אטומים זהים או שונים המחוברים באמצעות קשרים קוולנטיים.
• גיאומטריה מולקולרית: זו הדרך המדגימה כיצד אטומים מסדרים את עצמם במולקולה.
• נוסחה מולקולרית: זהו הביטוי של סמלים כימיים ומדדים של רכיבי מולקולה.
• נוסחה מבנית: מייצג כיצד אטומים נקשרים יחד.

מים

• מים: אחד ממשאבי הטבע החשובים ביותר לאנושות. הוא מורכב מאטום חמצן אחד ומשני אטומי מימן.
• נכסי מים: זה ממס מצוין מכיוון שהוא מסוגל להמיס כמות עצומה של חומרים.
• צפיפות מים: זה 1 גרם / ס"מ³ (כתוב: גרם אחד לס"מ מעוקב). ערך זה תואם מים בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס.
• חשיבות המים: מים הם מקור החיים על פני כדור הארץ. במובן זה, כאשר מים חסרים, החיים מאוימים.
• מצבים פיזיים של מים: הוא נמצא בטבע בשלושה מצבים פיזיקליים: נוזלי, מוצק וגז.

פתרונות כימיים

• פתרונות כימיים: הם תערובות הומוגניות הנוצרות על ידי שני חומרים או יותר.
• פתרונות קולואידים: מדובר בתערובות המציגות מראה של תערובת הומוגנית בשל גודל החלקיקים המפוזרים שבין 1 ל 100 ננומטר.
• מְסִיסוּת: זהו המאפיין הפיזי של חומרים להתמוסס, או לא, בנוזל מסוים.
• ריכוז פתרונות: תואם את כמות המומס הקיימת בכמות נתונה של ממס.
• דילול פתרונות: הוא מורכב מהוספת ממס לתמיסה, מבלי לשנות את כמות המומס.

תרכובות וחומרים כימיים

• חומצות: אלה חומרים המשחררים יונים או פרוטונים מימן חיוביים בתמיסה מימית.
• בסיסים: אלה חומרים הנוצרים על ידי איחוד של קטיון ואניון, המשחררים יוני הידרוקסיל (אניוני OH^–) בתמיסה מימית.
• מלחים: מלחים הם תוצאה של תגובת חומצה עם בסיס.
• תחמוצות: מדובר בתרכובות יוניות בינאריות או מולקולריות, כאשר מולקולות חמצן קשורות ליסודות אחרים.

טרנספורמציות כימיות ואנרגיה

• תרמו-כימיה: זהו החלק בכימיה החוקר את מעורבות כמות החום (אנרגיה) בתגובות כימיות.
• תגובות אנדותרמיות ואקסותרמיות: כמות החום הנספגת או משתחררת במהלך תגובות כימיות.
• אנלפיה: זו האנרגיה המוחלפת בתגובות ספיגת האנרגיה ושחרורן.
• חוק הס: שינוי האנטלפיה (ΔH) בתגובה כימית תלוי רק במצבים הראשוניים והאחרונים של התגובה, ללא קשר למספר התגובות.
• אלקטרוכימיה: זהו אזור הכימיה החוקר את התגובות הכרוכות בהעברת אלקטרונים והמרה הדדית של אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית.
• הַפרָדָה חַשְׁמָלִית: תגובה כימית לא ספונטנית הכוללת תגובה להפחתת חמצון, הנגרמת על ידי זרם חשמלי.
• החוק של פאראדיי: כאשר יש שונות בשטף המגנטי דרך מעגל, ייווצר בו כוח אלקטרומוטורי המושרה.
• רדיואקטיבי: תופעה גרעינית הנובעת מפליטת אנרגיה על ידי אטומים, הנגרמת כתוצאה מהתפוררות או אי יציבות של יסודות כימיים.
• ביקוע גרעיני: זהו תהליך חלוקת גרעין האטום הלא יציב לגרעינים יציבים אחרים.
• היתוך גרעיני: זהו צירוף האטומים שיש להם גרעינים קלים. הצטרפותם של אטומים אלה גורמת לאטום בעל גרעין כבד יותר.

תרכובות פחמן

• כימיה אורגנית: ענף כימיה החוקר תרכובות פחמן, שהן אלה שנוצרו על ידי אטומי פחמן.
• פונקציות אורגניות: סיווג קבוצות של תרכובות אורגניות בעלות מאפיינים דומים.
• שרשראות פחמן: מבנה של תרכובות אורגניות על פי סידור האטומים והקשרים.
• פחמימנים: תרכובות שנוצרו על ידי פחמן ומימן, עם הנוסחה הכללית C_איקסה_y.
• כימיה אנאורגנית: ענף כימיה החוקר חומרים שנוצרו על ידי יסודות כימיים, למעט פחמן.
• פונקציות אורגניות: קבוצות של תרכובות אנאורגניות בעלות מאפיינים דומים.

יחסי כימיה עם טכנולוגיות, חברה וסביבה

• זיהום: הכנסת חומרים או אנרגיה בטעות או בכוונה לסביבה, עם השלכות שליליות על היצורים החיים.
• סוגי זיהום: הסוגים תלויים במשאב המושפע ובסוג הפסולת שנוצרת, העיקריים שבהם הם: אוויר, אדמה, מים, תרמית, קול, אור, חזותי ורדיואקטיבי.
• שכבת האוזון: זו שמיכת גז אוזון הקיימת בסטרטוספירה, המגנה על כדור הארץ מפני קרינה אולטרה סגולה מזיקה ליצורים חיים.
• פסולת תעשייתית: זה בא מתהליכים שפותחו בתעשיות, כלומר מהמגזר המשני.

אנרגיות כימיות בחיי היומיום

• נֵפט: חומר טבעי המורכב ממספר רכיבים אורגניים, במיוחד פחמימנים.
• גז טבעי: מקורו בהשפלה של חומרים אורגניים, בשקעים תת קרקעיים מעורבבים או לא בשמן. הוא מורכב מתערובת של מתאן, בכמות גדולה יותר, ואלקנים אחרים, בנוסף ל- CO₂, ח₂Y ו- N_2.
• פחם מינרלי: זהו משאב טבע שאינו מתחדש שמקורו בשרידי צמחים לאורך מיליוני שנים.
• דלקים מאובנים: מדובר במשאבי טבע שאינם מתחדשים, שמקורם בפסולת אורגנית שהצטברה בקרום כדור הארץ במשך מיליוני שנים.
• ביומסה: כל החומרים האורגניים, שמקורם צמחי או מן החי, המשמשים לייצור אנרגיה.
• דלק ביולוגי: כל זה חומר המשמש לייצור אנרגיה מביומסה אורגנית.
• אנרגיה מתחדשת: זו האנרגיה המתקבלת ממקורות המתחדשת באופן ספונטני או באמצעות התערבות אנושית מספקת.

סוגיות בכימיה שנפלו באויב

1. (Enem / 2016) באמצע 2003, יותר מ -20 בני אדם מתו בברזיל לאחר בליעת השעיה של בריום סולפט המשמש כניגוד בבדיקות רדיולוגיות. בריום סולפט הוא מוצק מסיס מאוד שאינו מתמוסס אפילו בנוכחות חומצות. מקרי המוות התרחשו בגלל שמעבדת תרופות סיפקה את המוצר מזוהם בבריום פחמתי, המסיס במדיום חומצי. בדיקה פשוטה לבדיקת יוני בריום מסיסים יכולה הייתה למנוע את הטרגדיה. בדיקה זו מורכבת מטיפול בדגימה בתמיסה מימית של HCl, ולאחר סינון להפרדת תרכובות הבריום הבלתי מסיסות, מתווסף תמיסה מימית של H₂רק₄ על התסנין ונצפה במשך 30 דקות.

_{טורבינו, מ '; SIMONI, J. A. מהרהר על המקרה Celobar®. כימיה חדשה, לא. 2, 2007 (מותאם).}

נוכחותם של יוני בריום מסיסים במדגם מסומנת על ידי

א) שחרור חום.
ב) שינוי צבע לורוד.
ג) משקעים של מוצק לבן.
ד) יצירת גז חנקן.
ה) התנפחות גז כלור.

ראה תשובה

חלופה נכונה: ג) משקעים של מוצק לבן.

הבריום סולפט, המשמש בבחינות כניגוד בשל מסיסותו הנמוכה, מופרש על ידי הגוף. בריום פחמתי הגביר את המסיסות במדיום חומצי.

האורגניזם שלנו מייצר מיץ קיבה כדי לשמור על חומציות הקיבה ולהעדיף את פעולת האנזימים בעיכול.

החומצה הקיימת בגוף היא חומצה הידרוכלורית, המגדילה את המסיסות של בריום פחמתי וכתוצאה מכך את מותו עקב ספיגת יוני בריום.

שלב 1: לקבוע את נוסחאות התרכובות המוזכרות בטקסט.

מתחם	קטיון	אניון	נוּסחָה
בריום סולפט	תוֹאַר רִאשׁוֹן^2^+	רק4^2-	בסו4
בריום פחמתי	תוֹאַר רִאשׁוֹן^2^+	שיתוף3^2-	טְחוֹל3

שלב שני: תגובת חילופי כפולה עם HCl.

בסוג תגובה זה, כאשר שתי תרכובות מגיבות זו עם זו, הן מחליפות אלמנטים או רדיקלים כדלקמן:

בשלב זה היחיד שמגיב עם החומצה הוא בריום פחמתי.

חומצה פחמנית היא חומצה חלשה ולא יציבה שנוצרת על ידי דילול פחמן דו חמצני במים.

תגובת החלפה הכפולה עם חומצה הידרוכלורית היא אז:

לכן עלול להשתחרר פחמן דו חמצני.

שלב שלישי: תגובת חילופי כפולה עם H₂רק₄.

בעת ביצוע הסינון, מה שנשמר בפילטר הוא הבריום סולפט, שלא הגיב, ומסנן מלח בריום כלוריד מסיס.

בתוספת חומצה גופרתית לתמיסה, התגובה מתרחשת:

הפתרון הראשוני מציין נוכחות של בריום פחמתי, שכן הבדיקה הביאה ליצירת בריום סולפט, משקע לבן.

ראה גם:כימיה באויב.

2. (האויב / 2017) נקודת מפנה מרכזית בהיסטוריה החקלאית המודרנית התחוללה לאחר מלחמת העולם השנייה. לאחר המלחמה עמדו הממשלות בפני עודף עצום של אמוניום חנקתי, מרכיב המשמש לייצור חומרי נפץ. משם הותאמו מפעלי התחמושת לייצור דשנים עם חנקות כמרכיב העיקרי שלהם.

_{SOUZA, F. ה. חקלאות טבעית / אורגנית ככלי לקיבוע ביולוגי ולתחזוקתו של חנקן בקרקע: מודל CDM בר קיימא. זמין בכתובת: www.planetaorganico.com.br. גישה בתאריך: 17 ביולי 2015 (מותאם).}

במחזור החנקן הטבעי, המקבילה למרכיב העיקרי של דשנים תעשייתיים אלה מיוצרת בשלב של

א) ניטרציה.
ב) חנקה.
ג) אמוניפיקציה.
ד) דניטריפיקציה.
ה) קיבוע ביולוגי של N₂.

ראה תשובה

חלופה נכונה: א) ניטרציה.

חנקן הוא גז הקיים באוויר בכמויות גדולות.

לאחר מכן₂ האטמוספירה יציבה מאוד בגלל הקשר המשולש הקושר חנקן ולכן הוא אינו מגיב כימית.

חנקן חשוב מאוד ליצורים חיים, מכיוון שהוא חלק מתרכובות ביוכימיות כמו חומצות אמינו וחומצות גרעין, הנרכשות באמצעות מזון.

חיידקים הנמצאים בקרקע ובשורשי הקטניות מסוגלים לקבע חנקן דרך מחזור בו מתרחשת זרימה של חומר ואנרגיה.

בשלב הראשון מתרחש קיבוע החנקן הביולוגי על ידי חיידקים ריזוביום, הופכת אותו לאמוניה.

קיבוע מתרחש גם על ידי תופעות פיזיקליות, כגון ברקים, המייצרות כמויות קטנות של אמוניה.

באמוניפיקציה, פסולת ממטבוליזם של בעלי חיים, כמו אוריאה, הופכת לאמוניה על ידי חיידקי אדמה.

ניטריפיקציה הופכת אמוניה לחנקה בשני שלבים:

ראשית, חנקה מתרחשת, שם חיידקים ניטרומוניות לחמצן אמוניה לניטריט.

ואז ב ניטרציה, על ידי פעולת חיידקים ניטרובקטר, ניטריט מומר לחנקה גם באמצעות חמצון.

לאחר מכן מוטמעים החנקות על ידי מרבית הצמחים.

לכן, תעשיות התאימו את השימוש בחנקה ליישומים כמו דשנים.

עודף חנקתי הופך על ידי פסאודונומות בגז חנקן וחוזר לאטמוספירה בשלב הדניטריפיקציה.

3. (אויב / 2017) עובדה שכיחה בבישול אורז היא יציקת חלק ממי הבישול על הלהבה הכחולה של האש, והופכת אותו ללהבה צהובה. שינוי צבע זה יכול להוליד פרשנויות שונות, הקשורות לחומרים הקיימים במי הבישול. בנוסף למלח שולחן (NaCl), הוא מכיל פחמימות, חלבונים ומלחים מינרליים.

מדעית, ידוע כי שינוי זה בצבע הלהבה מתרחש על ידי

א) תגובה של גז בישול עם מלח, גז כלור מתנדף.
ב) פליטת פוטונים על ידי נתרן, נרגשת מהלהבה.
ג) ייצור נגזרת צהובה, על ידי תגובה עם פחמימה.
ד) תגובה של גז הבישול עם מים, ויוצרים גז מימן.
ה) עירור מולקולות חלבון, עם היווצרות אור צהוב.

ראה תשובה

חלופה נכונה: ב) פליטת פוטונים על ידי נתרן, נרגשת מהלהבה.

כאשר מלח נמצא במגע עם מים, ניתוק יוני מתרחש באופן הבא:

ויוני נתרן וכלור מומסים על ידי מולקולות מים.

כשנשפכים חלק ממי הבישול, יוני הנתרן באים במגע עם האנרגיה המופקת בלהבה ומה שקורה אחר כך מוסבר על ידי המודל האטומי של רתרפורד-בוהר:

כאשר הם מקבלים אנרגיה, האלקטרונים מתרגשים לשכבה חיצונית, כלומר אנרגטית יותר. עם החזרה למצב פחות אנרגטי, יש שחרור של אנרגיה בצורה של צבע מוגדר היטב או קרינה אלקטרומגנטית, הפוטונים.

תנועה זו ידועה כזינוק קוונטי, כלומר מתרחש מעבר אלקטרוני אטומי.

לשאלות נוספות בנושא כימיה באויב, הכנו את הרשימה הזו: שאלות בכימיה באויב.

חידון אויב: מדע הטבע

חידון 7 גראוס - חידון מדעי הטבע והטכנולוגיות שלו

קרא גם על:

• שאלות אויבות
• Enem Enem (שאלות שהגיבו מומחים)
• מדעי האדם וטכנולוגיותיה
• שפות, קודים והטכנולוגיות שלהם
• נושאים שנופלים ביותר באויב