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5 Só existe função inversa de uma função bijetiva. Fique atento F21 não é o mesmo que F 1 . Fique atento (a, b) e (b, a) são pontos simétricos em relação à reta y 5 x. Observe no plano cartesiano os pontos (2, 4) e (4, 2), por exemplo, e a simetria em relação a essa reta. Reflita Formalizando a definição de função inversa Dada uma função F: A ñ B, bijetiva, denominamos fun•‹o inversa de F a função G: B ñ A tal que, se F(a) 5 b, então G(b) 5 a, com a é A e b é B. Ou, de modo equivalente: A função G: B ñ A é a inversa da função F: A ñ B quando temos G(F(x)) 5 x e F(G(y)) 5 y para todo x é A e y é B. De modo geral, se F é bijetiva, temos a situação do diagrama a seguir. BA x F(x) 5 yF G 5 F21 G(y) 5 x ou F21(y) 5 x G: B ñ A é a função inversa da função F: A ñ B, pois temos G(y) 5 G(F(x)) 5 x para todo x é A e F(G(y)) 5 y, para todo y é B. É comum indicar a função G, inversa de F, por F21. F: A ñ B e F 21: B ñ A Assim, no exemplo das funções inversas da página anterior, podemos escrever: F(x) 5 4x e F 21(x) 5 x 4 Acompanhe outro exemplo. Considere a função F: R1 ñ R1 dada por F(x) 5 x2. Como ela é bijetiva, a inversa dela é a função G: R1 ñ R1 dada por G(y) 5 y , pois: G(F(x)) 5 G(x 2) 5 x2 5 x e F(G(x)) 5 F( ) 5 ( )y y 2 5 y Observe a representação gráfica dessas funções em um mesmo plano cartesiano. 0 1 2 1 3 F F21 4 reta y 5 x 2 3 4 y x x y 5 F(x) x y 5 F21 (x) 0 0 0 0 1 1 1 1 2 4 4 2 A função F e a função inversa G 5 F21 são simétricas em relação à reta y 5 x, que representa a bissetriz dos quadrantes ímpares do plano cartesiano. É possível provar que isso ocorre em todos os casos de duas funções inversas. B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra 88 Atividades Não escreva no livro. Nas atividades a seguir, sempre que necessário, use cal‑ culadoras científicas ou planilhas eletrônicas para efetuar os cálculos. 14. Qual é o valor do pH de uma solução cuja concentração de H1 é de 4,5 ? 1025 mol/L? O pH de uma solução pode ser medido utilizando fitas‑teste que, após o contato com a solução, mudam de cor para indicar se ela é ácida, básica ou neutra. 15. Se um capital de R$ 800.000,00 for aplicado a juros compostos e à taxa anual de 12%, então após quan‑ tos anos da aplicação serão obtidos juros no valor de R$ 700.000,00? 16. Uma pessoa deposita uma quantia na caderneta de poupança, à taxa de 0,36% ao mês. Em quantos anos a quantia depositada triplica? 17. Uma pessoa coloca R$ 1.000,00 em um fundo de apli‑ cação que rende, em média, 1,5% ao mês. a) Em quantos meses essa pessoa terá no mínimo R$ 1.300,00? b) E em quantos meses essa pessoa teria essa quantia se a taxa fosse de 1% ao mês? 18. Uma instituição financeira cobra juros do cartão de cré‑ dito de 9% a.m. do saldo devedor. Um usuário desse cartão tem saldo devedor de R$ 505,00. Em quanto tempo essa dívida chegará a R$ 600,00 se não for paga? (Use as aproximações: log 2 5 0,3; log 3 5 0,48; log 1,01 5 0,004; log 1,09 5 0,038.) 19. Em um financiamento de R$ 200.000,00 em uma insti‑ tuição bancária para a compra de um imóvel, à taxa de juros compostos de 8% ao ano, o valor final a ser pago é de R$ 440.000,00. Em quantos anos esse financia‑ mento é quitado? (Dado: log1,08 2,2 â 10.) 20. De acordo com a lei de resfriamento de Newton, a di‑ ferença das medidas de temperatura de um corpo e do meio que o contém decresce a uma taxa de variação proporcional à diferença dessas medidas. Consideran‑ do DT0 a diferença das medidas de temperatura do corpo e do meio, no instante t 5 0, e DT(t) a diferença dessas medidas, em um instante t qualquer, essa lei se traduz pela expressão DT(t) 5 DT0 ? e 2at, em que e é uma constante matemática e a constante a depende do corpo. Suponha que, em determinado local, cuja medida de temperatura ambiente é de 30 °C, exista uma panela de água fervente no fogo. Em t 5 0, o fogo é desliga‑ do e 5 minutos depois a medida de temperatura da água é de 65 °C. Depois de quanto tempo, a partir do desligamento do fogo, a água atingirá a medida de temperatura de 37 °C? (Considere log 2 â 0,3.) a) 20 minutos e 40 segundos. b) 16 minutos e 40 segundos. c) 12 minutos e 40 segundos. d) 8 minutos e 40 segundos. e) 4 minutos e 40 segundos. Para as atividades a seguir, use a fórmula Q(t) 5 Q0 ? (2,7)2rt, em que Q representa a medida de massa da substância ou a quantidade de bactérias, r é a taxa e t é a medida de intervalo de tempo. 21. Uma substância radioativa se desintegra a uma taxa de 8% ao ano. Em quantos anos 50 g dessa substância se reduzirão a 5 g? 22. Altere o enunciado da atividade anterior de modo que as medidas de massa não sejam dadas, mas que seja possível fazer todos os cálculos e obter a mesma res‑ posta. 23. Em um laboratório, uma pessoa verifica que a taxa de crescimento relativo contínuo de bactérias em uma cultura é de 2,5% por minuto. Nessas condições, em quantos minutos a quantidade de bactérias passará de 4 000 para 6 000? 24. Calcule a meia‑vida de uma substância radioativa que se desintegra a uma taxa de 4% ao ano. 25. Elabore mais um problema para ser resolvido usando a fórmula Q(t) 5 Q0 ? (2,7)2r t dada. Depois, peça a um colega que confira o problema que você elaborou e a resolução. L o th a r D re c h s e l/ S h u tt e rs to c k 82 Na seção Atividades, você encontra atividades e problemas envolvendo contextos cotidianos, da Matemática e de outras áreas do conhecimento, para você aplicar e aprofundar os conteúdos estudados. Nela também há atividades que visam à elaboração de perguntas e problemas. Ao longo do capítulo, apresentamos no boxe Glossário a definição de algumas palavras ou expressões da língua portuguesa. A progressão geométrica mais antiga O papiro de Rhind, já citado na página 107, é um dos mais antigos documentos de Matemática e perma- nece praticamente intacto atualmente. Ele foi escrito em aproximadamente 1650 a.C., pelo escriba egípcio Ahmes, que copiou nele outros textos ainda mais antigos. O escriba usou a escrita hierática (da direita para a esquerda), que era reservada às coisas sagradas e religiosas da época e era bastante diferente da escrita popular dos hieróglifos. Esse papiro também é considerado um importante documento histórico, pois foi escrito no ano 33 do reinado do faraó egípcio Apófis. Veja um pedaço original desse papiro e uma parte copiada e restaurada. Réplica do papiro de Rhind restaurado, no Museu Britânico de Londres (Inglaterra). Em 1850, o advogado e antiquário escocês Ale- xander Rhind encontrou esse papiro na cidade de Luxor (Egito). Ele comprou o papiro da pessoa que o possuía e que, provavelmente, não tinha a mínima ideia do valor dele. Então, o levou para a Inglaterra e fez a doação desse precioso documento ao Museu Britânico de Londres, onde está até os dias atuais. Antiquário Estudioso de coisas antigas, ou pessoa ou local que coleciona ou comercializa antiguidades. R e p ro d u ç ã o /M u s e u B ri tâ n ic o , L o n d re s , In g la te rr a . Papiro de Rhind, no Museu Britânico de Londres (Inglaterra). 319 cm 3 34,3 cm. A lb u m /F o to a re n a /M u s e u B ri tâ n ic o , L o n d re s , In g la te rr a . As imagens não estão representadas em propor•ão 143 Resolvida passo a passo 7. O uso indiscriminado de agrotóxicos, as mudanças climá- ticas, os grandes desmatamentos e o aparecimento de al- guns tipos de parasita podem levar à extinção das abelhas em poucas décadas. E conforme a quantidade de insetos dessa população vai diminuindo, a polinização das plantas vai ficando cada vez mais comprometida, o que pode gerar um colapso na produção de alimentos, bem como causar a morte de animais herbívoros, por falta de alimentos, e de animaiscarnívoros que se alimentam dos herbívoros. Diante desse quadro preocupante, especialistas estudam maneiras de evitar a redução da quantidade de abelhas. Suponha uma situação preocupante em que a população de uma colônia de abelhas, inicialmente com 20 000 indiví- duos, esteja se reduzindo à taxa de aproximadamente 10% ao mês por causa do uso de agrotóxicos. Calcule a quan- tidade de abelhas nessa população depois de 4 meses e represente a situação graficamente. Resolução 1. Lendo e compreendendo a) O que é dado no problema? Informa-se a quantidade inicial de abelhas na população, que é de 20 000 indivíduos, e a taxa de redução, que é de 10% ao mês (aproximadamente). b) O que se pede? O cálculo da quantidade de abelhas depois de 4 meses e a representação gráfica dessa situação. 2. Planejando a solução Precisamos determinar uma sentença matemática, em função da medida de intervalo de tempo t, em meses, que represente a situação e, em seguida, descobrir, para t 5 4, qual é a quantidade de indivíduos da população. Com esses dados, podemos construir, no plano cartesiano, um gráfico que represente a situação. 3. Executando o que foi planejado Chamamos de P(t) a quantidade de indivíduos da popula- ção em função de t, com t . 0. Como a quantidade inicial de 20 000 abelhas sofre um decréscimo de 10% ao mês, temos que a sentença representativa dessa situação é: P(t) 5 20 000 ? t 1 10 100 2 5 20 000 ? (0,9)t Para t 5 4, obtemos: P(4) 5 20 000 ? (0,9)4 5 20 000 ? 0,6561 5 13 122 Sabendo os valores de P(0) e P(4), representamos o gráfico dessa função em um plano cartesiano. 4. Emitindo a resposta Depois de 4 meses, a população da colônia de abelhas terá 13 122 indivíduos. 5. Ampliando o problema Depois de quantos meses a população dessa colônia de abelhas terá 16 200 indivíduos? Atividades resolvidas Polinização é o processo de transferência de pólen que ocorre nas plantas e é por ele que elas se reproduzem. As abelhas são o agente polinizador mais importante, mas esse processo também pode ocorrer por ação de outros insetos, do vento, da água, de animais e até mesmo pelo ser humano. 20 000 P(t) 13 122 40 t (em meses) B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra P e x e ls /P ix a b a y /p ix a b a y. c o m Não escreva no livro. 56 Nas Atividades resolvidas, você acompanha a resolução detalhada de atividades e problemas que visa exemplificar estratégias de resolução. 45. Em uma instituição bancária, ao fazer um empréstimo de R$ 10.500,00 a juros compostos, uma pessoa fica- rá devendo após 1 mês a quantia emprestada mais R$ 147,00. a) Qual é a taxa de juros mensal desse empréstimo? b) Identifique e escreva no caderno a lei de correspon- dência para o montante M(t) devido após t meses desse empréstimo, caso não ocorram pagamentos. c) Caso não ocorram pagamentos, após 3 meses quanto a pessoa deverá pagar de juros por esse empréstimo? Se julgar necessário, use uma calcula- dora para efetuar os cálculos. 46. A radioatividade é um fenômeno que ocorre em nú- cleos de átomos instáveis por emitirem partículas e ra- diações. Esse fenômeno faz parte de nossa vida, como quando fazemos uma tomografia. Como você viu na página 35, o conceito de meia-vida pode ser relacionado à quantidade de núcleos radio- ativos de uma amostra, sendo chamado também de período de semidesintegração P. Assim, a cada me- dida de intervalo de tempo P, a quantidade de ma- terial radioativo cai à metade da anterior, sendo pos- sível relacionar a quantidade de material radioativo a qualquer intervalo de tempo com a quantidade inicial por meio de uma função do tipo exponencial dada por N(t) 5 N0 ? t p1 2 , em que N0 é a quantidade inicial do material radioativo, t é a medida de intervalo de tem- po decorrida e P é a meia-vida do material radioativo considerado. a) Um dos isótopos mais usados nos radiofármacos injetados nos pacientes submetidos à tomografia é o carbono-11, cuja meia-vida é de 20 minutos. Qual é a medida de intervalo de tempo, em minutos, ne- cessária para que uma amostra de carbono-11 se reduza a 1 4 do que era quando foi obtida? Cada um de dois ou mais átomos de um mesmo elemento, cujo núcleo atômico tem a mesma quantidade de prótons, mas quantidades diferentes de nêutrons. Isótopo b) O Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen) – entidade vinculada ao governo do estado de São Paulo e gerida pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações do governo federal – foi pioneiro na produção de radioisótopos e radiofármacos no Brasil e ocupa atualmente lu- gar de destaque em diversos setores da atividade nuclear, proporcionando avanços no domínio das tecnologias e na produção de materiais. Entidades de pesquisa como o Ipen são importantes para estudo e aperfeiçoamento contínuo das ciências, bem como para o desenvolvimento delas em âmbito nacional. O Centro de Radiofarmácia desse instituto, por exemplo, atua continuamente no desenvolvimen- to de novos radiofármacos, na atualização das tecno- logias e na nacionalização da produção dos insumos. Acesse o site desse centro (disponível em: https:// www.ipen.br/portal_por/portal/interna.php?secao_ id=632; acesso em: 15 maio 2020) e navegue nele para ver imagens e conhecer mais das áreas de pes- quisa. Você também pode navegar pelos demais cen- tros do Ipen e explorar outras áreas de estudo. Não escreva no livro. O termo radioatividade foi inventado pela cientista, física e química polonesa Maria Salomea Sklodowska (1867-1834), que passou a se chamar Marie Sklodowska Curie após se casar com o físico francês Pierre Curie (1859-1906). Apesar de todas as dificuldades que as mulheres enfrentavam na época para estudar e terem as pesquisas reconhecidas, Marie apresentou muitos feitos na carreira: os estudos da radioatividade feitos com o marido Pierre e o também físico francês Antoine Henri Becquerel (1852-1908) renderam a eles o Prêmio Nobel em Física em 1903, sendo ela a primeira mulher a ganhar esse prêmio; ela foi também a primeira mulher a lecionar na Universidade de Sorbonne, em Paris (França); posteriormente, em 1911, recebeu o Nobel de Química pela descoberta e pelos estudos dos elementos rádio e polônio, se tornando a primeira pessoa a ter ganhado o prêmio duas vezes em áreas distintas; desses estudos foram desenvolvidos os primeiros aparelhos de raio X, usados durante a Primeira Guerra Mundial. Como no século XIX eram poucos os conhecimentos dos perigos da radioatividade, o cuidado com a exposição aos elementos era baixo. Marie faleceu na França de leucemia causada por essa longa exposição ao longo da carreira. Para conhecer mais a história de vida, os estudos e as descobertas dessa cientista, sugerimos os sites indicados a seguir (acesso em: 30 abr. 2020). Marie Curie: pioneira da Ciência. Disponível em: http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start. htm?infoid=1158&sid=7. Marie Curie. Disponível em: http://www.canalciencia.ibict.br/ nossas-informacoes/ciencioteca/personalidades/item/325- marie-curie. Sobre o assunto Marie Curie segurando tubo de ensaio em laboratório na Universidade de Paris (França). Foto de 1925. B e tt m a n n A rc h iv e /G e tt y I m a g e s 51 No boxe Sobre o assunto, você encontra informações e curiosidades relacionadas aos conteúdos estudados, bem como sugestão de textos, vídeos, simuladores, museus, entre outros, para complementar e aprofundar seus estudos ou mesmo realizar pesquisas. O boxe Fique atento retoma definições ou nomenclaturas, chama a atenção para algo que está sendo estudado no momento e apresenta dicas que podem auxiliá-lo no estudo. O boxe Reflita traz questionamentos e reflexões sobre o conteúdo apresentado. 001a007_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Iniciais_LA_1.indd 5001a007_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Iniciais_LA_1.indd5 04/09/2020 11:3804/09/2020 11:38 6 Tecnologias digitais Não escreva no livro. 4343 Construção do gráfico de uma função exponencial Como você viu, o gráfico de uma função F: R ñ R é o conjunto formado por todos os pares ordenados (x, y), para x é R, y é R e y 5 F(x). Esse gráfico pode ser repre- sentado no plano cartesiano e isso pode ser feito usando diversos softwares. O GeoGebra é um software livre de Matemática que foi criado pelo matemático austríaco Markus Hohenwarter (1976-) e recebeu diversos prêmios na Europa e nos Estados Unidos. Esse software pode ser utilizado em diversos conteúdos de Números, Álgebra e Geometria e faremos uso dele, neste momento, para construir o gráfico de funções exponenciais no plano cartesiano e para explorar os gráficos, antes das formalizações. Você tem diversas opções de uso do GeoGebra de Geometria: em um compu- tador, pode fazer o download no site www.geogebra.org/download (acesso em: 20 mar. 2020); em um smartphone, pode baixá-lo na loja oficial de aplicativos do siste- ma operacional do aparelho; ou pode acessá-lo on-line no site https://www.geogebra. org/geometry (acesso em: 20 mar. 2020). As imagens que utilizaremos a seguir são da versão on-line. Mas você pode esco- lher a plataforma que julgar mais oportuna. Vamos construir inicialmente o gráfico da função exponencial F: R ñ *R1 dada por F(x) 5 2x e destacar alguns pontos importantes do gráfico. Para isso, siga os passos. 1o passo: No campo de entrada de comando (situado na parte esquerda da tela, no caso da versão on-line), digite a lei da função f(x)=2^x e tecle “Enter”. Observe que “^” indica a operação de potenciação. 2o passo: Acesse as configurações de exibição (na parte superior direita da tela) e selecione as opções de exibir os eixos e de exibir a malha principal. Você deverá ter uma imagem como a apresentada abaixo. Analise com atenção o gráfico (a curva em verde na imagem), observando o com- portamento dele e como os valores da função crescem neste caso. Tela do GeoGebra após o 2o passo. Salve as construções que você fizer. Fique atento Você pode mover a imagem no GeoGebra clicando em algum ponto da tela e arrastando. Você também pode ampliar ou reduzir a imagem usando as ferramentas de zoom (na parte inferior direita da tela) ou utilizando o scroll do mouse (aquela “rodinha” que fica na parte superior da maioria dos mouses). Fique atento R e p ro d u ç ã o /w w w .g e o g e b ra .o rg Qualquer programa gratuito de computador cujo código-fonte deve ser disponibilizado para permitir o uso, o estudo, a cópia e a redistribuição. Software livre Na seção Tecnologias digitais, propomos a utilização de diversas tecnologias, como calculadora, simuladores e softwares livres, para fazer explorações, investigações e simulações, calcular medidas estatísticas, construir e manipular representações gráficas, figuras geométricas, planilhas, entre outros. Além da sala de aula Não escreva no livro. Os Palikur e os métodos de medição No dia a dia é comum as pessoas realizarem medições de comprimentos, massas, volumes e outras grandezas. Um costureiro, por exemplo, precisa medir o compri- mento do tecido para confeccionar uma roupa; um cozinheiro precisa medir a massa dos ingredientes para preparar uma refeição; um pedreiro precisa medir o volume de cimento necessário para uma construção. Você deve conhecer algumas maneiras de fazer medições de grandezas utilizando diferentes instrumentos e unidades de medida. Agora vamos conhecer um pouco do povo indígena Palikur e de como eles fazem a medição de comprimentos. As aldeias Palikur estão localizadas na região fronteiriça entre Brasil e Guiana Fran- cesa e, no território brasileiro, ficam às margens do rio Urucará, no município de Oia- poque, ao norte do Amapá. Os indígenas dessas aldeias têm uma manei- ra própria de conceber o espaço e de classificar os seres que os cercam, se- parando-os de acordo com o gênero. Seres que eles classificam como inanima- dos (como os rios, os cami- nhos, as árvores, as canoas e os produtos da roça) são do gênero feminino, en- quanto seres que eles clas- sificam como vivos (como os seres humanos, a Lua, as estrelas, o Sol, o relâmpago e o trovão) são do gênero masculino. As expressões usadas pelos Palikur para medir e agrupar são formadas por palavras que se agrupam para, além de quantificar esses elementos, fornecer informa- ções de gênero, posição e forma. Por exemplo: eles acrescentam p quando se referem a um objeto e ya quando se referem a dois objetos; se for um elemento considerado masculino, acrescentam ri, se for feminino, ru, e para gênero neutro, a. Por exemplo, paha-p-ru himano significa “um ser vivo feminino” e é a expressão usada para se referir a uma moça. Para falar de duas moças, a expressão seria pi-ya-na himano-pwiyo, que significa “dois seres vivos femininos”. Além disso, a interpretação da expressão usada para medir e agrupar depende do contexto em que está sendo empregada. A expressão pahat iwanti, que signifi- ca “um cilíndrico braço”, é usada para indicar três medidas de comprimento dife- rentes de acordo com o contexto em que está inserida: 40 centímetros; 1,70 metro; ou 2,20 metros. As habitações das aldeias Palikur são geralmente construídas sobre estacas, com piso de madeira e cobertas de palha. Na foto, aldeia Palikur, em Macapá (AP). Foto de 2014. Rosa Gauditano/StudioR 25 Conhecimentos e saberes matemáticos desenvolvidos e utilizados por diferentes comunidades são apresentados na seção Além da sala de aula. Nela você também será convidado a investigar questões e propor ações que podem auxiliar a comunidade em que vive. Além disso, utilizará as ideias do pensamento computacional para analisar e compreender problemas, bem como modelar e automatizar resoluções. Na seção Vestibulares e Enem, propomos questões do Enem e de vestibulares de todas as regiões do Brasil relacionadas aos conteúdos estudados no capítulo. Vestibulares e Enem 1. (Enem) O governo de uma cidade está preocupado com a possível epidemia de uma doença infectoconta- giosa causada por bactéria. Para decidir que medidas tomar, deve calcular a velocidade de reprodução da bactéria. Em experiências laboratoriais de uma cultura bacteriana, inicialmente com 40 mil unidades, obteve- -se a fórmula para a população p(t) 5 40 ? 23t, em que t é o tempo, em hora, e p(t) é a população, em milhares de bactérias. Em relação à quantidade inicial de bactérias, após 20 min, a população será: a) reduzida a um terço. b) reduzida à metade. c) reduzida a dois terços. d) duplicada. e) triplicada. 2. (Enem) A duração do efeito de alguns fármacos está relacionada à sua meia-vida, tempo necessário para que a quantidade original do fármaco no organismo se reduza à metade. A cada intervalo de tempo corres- pondente a uma meia-vida, a quantidade de fármaco existente no organismo no final do intervalo é igual a 50% da quantidade no início desse intervalo. O gráfico anterior representa, de forma genérica, o que acontece com a quantidade de fármaco no orga- nismo humano ao longo do tempo. F. D. Fuchs e Cher l. Wannma. Farmacologia Clínica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan,1992, p. 40. A meia-vida do antibiótico amoxicilina é de 1 hora. As- sim, se uma dose desse antibiótico for injetada às 12 h em um paciente, o percentual dessa dose que restará em seu organismo às 13 h 30 min será aproximada- mente de: a) 10%. b) 15%. c) 25%. d) 35%. e) 50%. R e p ro d u ç ã o /E n e m , 2 0 0 7. 3. (Enem) O sindicato de trabalhadores de uma empresa sugere que o piso salarial da classe seja de R$ 1.800,00, propondo um aumento percentual fixo por cada ano dedicado ao trabalho. A expressão que corresponde à proposta salarial (s), em função do tempo de serviço (t), em anos, é s(t) 5 1 800 ? (1,03)t. De acordo com a proposta do sindicato, o salário de umprofissional dessa empresa com 2 anos de tempo de serviço será, em reais: a) 7.416,00. b) 3.819,24. c) 3.709,62. d) 3.708,00. e) 1.909,62. 4. (Enem) Em um laboratório, cientistas observaram o crescimento de uma população de bactérias submetida a uma dieta magra em fósforo, com generosas porções de arsênico. Descobriu-se que o número de bactérias dessa população, após t horas de observação, poderia ser modelado pela função exponencial N(t) 5 N0e kt, em que N0 é o número de bactérias no instante do início da observação (t 5 0), e representa uma constan- te real maior que 1, e k é uma constante real positiva. Sabe-se que, após uma hora de observação, o número de bactérias foi triplicado. Cinco horas após o início da observação, o número de bactérias, em relação ao número inicial dessa cultura, foi: a) 3N0. b) 15N0. c) 243N0. d) 360N0. e) 729N0. 5. (Enem) O Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) é uma medida usada para classificar os países pelo seu grau de desenvolvimento. Para seu cálculo, são leva- dos em consideração a expectativa de vida ao nascer, tempo de escolaridade e renda per capita, entre ou- tros. O menor valor deste índice é zero e o maior é um. Cinco países foram avaliados e obtiveram os seguintes índices de desenvolvimento humano: o primeiro país recebeu um valor X, o segundo X , o terceiro X 1 3, o quarto X 2 e o último X 3. Nenhum desses países zerou ou atingiu o índice máximo. Qual desses países obteve o maior IDH? a) O primeiro. b) O segundo. c) O terceiro. d) O quarto. e) O quinto. 6. (UFPA) Uma substância ingerida pelo organismo é ex- cluída pelo sistema excretor segundo uma função ex- ponencial. A vida média é o tempo que [...] uma quan- tidade ingerida leva para decair à metade, que, para a substância em questão, é de 12 horas. A quantidade da substância, em miligramas, a ser ingerida de modo que, ao final de 36 horas, a quantidade restante seja de 10 mg é de: a) 30. b) 60. c) 80. d) 90. e) 100. 64 Conheça seu livro Leitura e compreensão Não escreva no livro. 23 Algarismos significativos em medidas Medir é, essencialmente, comparar grandezas de mesma natureza a fim de atribuir valores quantitativos a grandezas físicas. Contudo, tratando-se de objetos reais, essa comparação de grandezas dificilmente é rea- lizada de modo absoluto, perfeito e sem que ocorra algumas imprecisões. Essas imprecisões definem o que chamamos de erros de uma medida. Erros durante a medição podem ser causados pelo operador (falta de atenção ou experiência, por exem- plo), sistemáticos (uma régua que não esteja corretamente graduada, por um erro de fabricação, por exem- plo) ou inesperados (cujas causas precisam ser investigadas caso a caso; um exemplo seria a dilatação térmica de uma régua metálica fazer com que a distância entre as graduações seja maior em dias quentes do que em dias frios). Independentemente do quanto esses erros sejam controlados e minimizados, qualquer instrumen- to de medida tem um limite de precisão, que determina o erro instrumental. Erros instrumentais nunca podem ser elimi- nados de medições. Em geral, é possível utili- zar um instrumento mais preciso quando existe a necessidade de uma medida mais precisa (uma balança de cozinha, por exemplo, tem uma precisão maior do que uma balança de chão e, portanto, um erro instrumental menor). Muitos cientistas trabalham no desenvolvimen- to de instrumentos que meçam massa, compri- mento, energia, entre outras grandezas, com precisões cada vez maiores, para que possam ser utilizados em diversos campos de pesquisa. Veja a medição representada pelas ima- gens desta página. Pessoa utilizando uma régua para medir o comprimento de uma barra de madeira. Recorte da visão superior da régua indicando a medida de comprimento da barra. O operador que realizou a medição dessa barra de madeira pode considerar que a medida de comprimento dela está entre 12,7 cm e 12,8 cm. Assim, a medida de comprimento da barra, em centímetros, é a soma de 12,7 cm e um Dx (lemos: delta x) cujo valor é duvidoso ou estimado. Assim, nessa medida há 4 algarismos significativos: os 3 algarismos exatos da medida (neste caso, os algarismos 1, 2 e 7); e 1 algarismo duvidoso, que é estimado pelo operador (que poderia ser 3, 4 ou 5, por exemplo). O valor de Dx pode ser estimado pelo operador. F o to s : A d ri a n a L a to rr e /A rq u iv o d a e d it o ra As imagens não estão representadas em proporção Dx Na seção Leitura e compreensão, você é convidado a ler e interpretar diferentes textos que visam ampliar e enriquecer os conteúdos estudados no capítulo. Coronavírus Os vírus são os menores e mais simples agentes infecciosos existentes e se reproduzem em células de pratica- mente todas as espécies (animais, plantas e até mesmo bactérias). Não há consenso entre os pesquisadores quanto à classificação dos vírus como seres vivos; alguns defendem que são vivos, outros dizem que não. Vírus são sempre parasitas, o que significa que, se não estiverem em um organismo, não vão conseguir se reproduzir nem “sobreviver”, ou seja, serão inativados. O tempo que o vírus leva para “morrer” fora de um or- ganismo varia de acordo com o tipo de vírus e com as características do meio, como a medida de temperatura e o material que compõe esse meio. Por exemplo, o HIV (vírus da imunodeficiência humana que pode causar a aids) pode permanecer ativo por cerca de uma hora fora do organismo humano. Os vírus são constituídos apenas de material genético – que pode ser uma molécula de DNA ou de RNA ou ainda as duas juntas – envolvido por uma cápsula proteica e, em alguns casos, também por um envelope de lipídios. Eles se replicam sempre dentro de células vivas e utilizam o sistema de síntese delas. Durante a replicação dos vírus no interior das células, podem ocorrer mutações aleatórias, a maioria inviável para o vírus. Entretanto, parte dessas mutações pode prover o vírus de características que o tornam mais bem adaptado, permitindo, por exemplo, que ele consiga infectar um novo tipo de hospedeiro. Apenas uma parte dos vírus causa doenças, algumas delas tão perigosas que podem levar o hospedeiro ao óbito. Em 2002, por exemplo, houve relatos na China de pessoas com problemas respiratórios que fica- ram conhecidos pela sigla sars (severe acute respiratory syndrome, síndrome respiratória aguda grave, em português). Essa doença é causada por um vírus do grupo coronavírus (CoV), chamado sars-CoV. Entre 2002 e 2003 houve cerca de 8 000 casos confirmados de sars, com 774 óbitos em 29 países. Em 2012 outra doença foi identificada, a mers (Middle East respiratory syndrome, síndrome respiratória do Oriente Médio, em português), causada pelo vírus mers-CoV. Dela resultaram 2 494 casos confirmados, com 858 óbitos na península Arábica e 38 mortes na Coreia do Sul. Em 2020, mais uma doença foi identificada: a covid-19, também causada por um vírus, do grupo coro- navírus, chamado sars-CoV-2. Essa terceira doença causada por um coronavírus em menos de duas décadas não foi exatamente uma surpresa: pesquisadores já haviam realizado estudos sobre as chances de haver um novo surto similar aos causados pelo sars-CoV e pelo mers-CoV, mencionando até que poderia ter origem em morcegos. c re a ti v e n e k o /S h u tt e rs to ck Imagem microscópica e processada para melhor visualização do sars-CoV-2. Esse vírus tem diâmetro com medida de comprimento entre 60 e 140 nanômetros, o que representa menos de 10% da medida de comprimento do diâmetro de uma hemácia. Embora patógenos como o coronavírus mers-CoV estivessem entre os 10 temas prioritários da OMS desde dezembro de 2015, não fomos capazes de nos preparar devidamente para a crise que a pandemia da covid-19 causaria no mundo. Essa crise gera uma oportunidade para repensarmos as relações do ser humano com a natureza, o sistema de saúde e a economia, bem como a atençãodada às pesquisas científicas. Agente causador de doenças; no caso, vírus que causa doenças. Patógeno Não escreva no livro. Conexões 59 Temas relevantes e atuais que relacionam diferentes áreas do conhecimento são explorados na seção Conexões. As atividades apresentam oportunidades de interpretação, aplicação, pesquisa, ampliação e debate do tema da seção. 001a007_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Iniciais_LA_1.indd 6001a007_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Iniciais_LA_1.indd 6 04/09/2020 16:4104/09/2020 16:41