(Originais Teachy 2023) - Questão Difícil de Experimentos científicos

Um estudante deseja investigar a relação entre a pressão e o volume de um gás mantido a temperatura constante, de acordo com a Lei de Boyle. Para isso, ele utiliza uma seringa com um êmbolo móvel, onde o volume inicial do gás é V1 e a pressão inicial é P1. Ele empurra o êmbolo com força constante, reduzindo o volume para V2, e verifica a pressão final P2. Sabendo que a temperatura permanece constante durante todo o processo, a questão é: Qual equação representa adequadamente a situação descrita e como pode ser utilizada para determinar a pressão final P2 se os valores iniciais de volume e pressão, V1 e P1, bem como a variação de volume, V1 - V2, são conhecidos? Desconsidere quaisquer efeitos de fricção entre o êmbolo e a seringa, bem como variações de temperatura durante a compressão do gás.

Durante um projeto de pesquisa para determinar a eficácia de diferentes tipos de fertilizantes na produção de milho, um grupo de alunos decidiu avaliar o crescimento das plantas em três tipos de solo: argiloso, arenoso e misto. Eles planejaram o experimento de forma a manter a quantidade de água, a exposição à luz e a temperatura constantes entre os grupos de plantas em cada tipo de solo. Após um mês, as plantas de milho foram medidas e os dados coletados. Com base no projeto original, determine a variável independente e uma possível hipótese que poderia ser testada para avaliar a eficácia dos fertilizantes no crescimento do milho.

Ao realizar um experimento com um cilindro com pistão, mantendo a temperatura constante, um estudante observou que ao pressionar o pistão, o volume do gás contido no cilindro diminuía. Considerando as leituras iniciais de pressão e volume e a aplicação da Lei de Boyle, que descreve a relação inversa entre a pressão e o volume de um gás a temperatura constante, determine qual deverá ser a consequência no volume do gás se a pressão exercida sobre o pistão for reduzida pela metade, mantendo a temperatura constante.

Durante a realização de um experimento em laboratório, um grupo de estudantes do 1° ano do ensino médio verificou que a eletricidade pode ser conduzida através de água, ao observar a luz emitida por um pequeno LED ao aplicar uma corrente elétrica em um recipiente com água desmineralizada. Em seguida, o grupo decidiu testar a condutividade elétrica de outros materiais. Para tanto, utilizaram um circuito simples, composto por uma fonte de energia, fios condutores, um LED e os materiais a serem testados, e observaram se o LED acendia ou não ao ser conectado aos materiais. Após conduzirem os experimentos com diferentes materiais, eles puderam classificá-los como condutores ou isolantes de acordo com o comportamento observado. Considerando o contexto do experimento e os princípios que regem a condução da eletricidade, qual é a maneira correta de diferenciar um condutor de um isolante? Qual propriedade fundamental dos materiais determina se eles são bons condutores ou isolantes de eletricidade?