FAMECA 2019 — questão 35 de Física

Enunciado em texto
O gráfico ilustra a intensidade da corrente elétrica causada pelo deslocamento de íons de potássio que atravessaram determinada região de uma membrana celular, em função do tempo.
[Gráfico: i × t; a corrente parte de zero, cresce e tende a se estabilizar num valor máximo; a área entre a curva e o eixo t está sombreada.]
(Eduardo A. C. Garcia. Biofísica, 1997. Adaptado.)
A área sob a curva fornece, para a região considerada,
(A) a diferença de potencial elétrico entre as paredes da membrana.
(B) a quantidade de carga elétrica que atravessou a membrana.
(C) a quantidade de energia elétrica transportada através da membrana.
(D) a intensidade do campo elétrico no interior da membrana.
(E) a resistência elétrica da membrana.
(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2019, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: que grandeza a área do gráfico i × t representa.
Passo 1 — definição de corrente. Corrente é carga por tempo, . Para corrente constante, , que é a área de um retângulo de altura i e base Δt no gráfico i × t.
Passo 2 — corrente variável. Quando i varia, divide-se o tempo em pedacinhos em que i é quase constante; cada pedacinho dá uma faixa estreita de área , que é a carga que passou nele. Somando tudo, a área total sob a curva é a carga total que atravessou a membrana.
Por que não as outras: a ddp (A), o campo (D) e a resistência (E) não são produtos de corrente por tempo. A energia (C) seria a área de um gráfico de potência × tempo, não de corrente × tempo.
⚠️ A armadilha: marcar energia (alternativa C) por associar “área sob a curva” a trabalho ou energia. Isso vale para força × deslocamento ou potência × tempo; no gráfico corrente × tempo, a área é carga.
A ideia em uma frase: no gráfico i × t, a área é a carga: Δq = i·Δt.
Resposta: alternativa B (a quantidade de carga elétrica que atravessou a membrana).
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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