ACAFE 2023 (Verão) — questão 30 de Física
Enunciado em texto
O interior da célula está separado do seu externo por uma membrana celular, graças a ela, são mantidas as diferenças de composição entre as soluções internas e externas. O gráfico a seguir mostra o comportamento do potencial elétrico entre o exterior, a membrana e o interior de uma célula.
[Gráfico: V (mV) × x (Å). No exterior da célula, o potencial é constante e igual a 0. Ao longo da membrana, de espessura d, o potencial cai em linha reta de 0 a −70 mV. No interior da célula, o potencial é constante e igual a −70 mV. Abaixo do gráfico, uma faixa no eixo x indica, da esquerda para a direita, “Exterior da célula”, “Membrana” (de largura d) e “Interior da célula”.]
Analise as afirmações em relação aos conceitos de eletrostática.
I. O campo elétrico no exterior e interior da célula é nulo.
II. O campo elétrico na membrana celular é constante e diferente de zero.
III. Se a distância entre o interior e o exterior da célula é 80Å, então o campo elétrico que existe na membrana é V/m.
IV. O vetor campo elétrico na membrana é orientado do interior para o exterior da célula.
V. Um ânion com carga elétrica elementar(e) no interior da membrana estará submetido a uma força elétrica de módulo 1,4pN.
A alternativa que contém as afirmativas CORRETAS é.
A) III, IV e V
B) I, II e IV
C) II, IV e V
D) I, II, III e V
(Enunciado e figura: Vestibular de Medicina ACAFE — Verão 2023, Física — ACAFE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Associação Catarinense das Fundações Educacionais (ACAFE).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar cada afirmação sobre o campo elétrico, lendo o gráfico do potencial.
Passo 1 — a ligação entre campo e potencial. Num campo uniforme, : o campo é a “inclinação” do gráfico V × x. Onde o potencial é constante, o campo é nulo; onde ele cai em linha reta, o campo é constante. E o campo sempre aponta no sentido em que o potencial diminui.
I — correta. Fora e dentro da célula o gráfico é horizontal (V constante): campo nulo.
II — correta. Na membrana o potencial cai em linha reta: inclinação constante e diferente de zero, campo uniforme.
III — correta. A “distância entre o interior e o exterior” é a espessura d da membrana, 80 Å = m:
IV — incorreta. O potencial vai de 0 (exterior) a −70 mV (interior). Como o campo aponta para onde o potencial diminui, ele vai do exterior para o interior, o contrário do que a afirmação diz.
V — correta. Dentro da membrana, um íon de carga e sente
Corretas: I, II, III e V.
⚠️ A armadilha: a IV. Quem pensa “o interior é negativo, então o campo sai dele” erra o sentido: o campo aponta para as cargas negativas e para o potencial mais baixo, ou seja, de fora para dentro.
A ideia em uma frase: o campo é a inclinação do gráfico V × x e aponta para onde o potencial cai: zero onde V é constante, uniforme onde V cai em linha reta.
Resposta: alternativa D (I, II, III e V).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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