FAMECA 2024 — questão 43 de Física

Gabarito CEletrostática — carga líquida transportada pela bomba de sódio e potássioMedicina · 1º dia · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 43 de Física do FAMECA 2024

Enunciado em texto

Bomba de sódio e potássio é um mecanismo da membrana plasmática para o transporte de íons de sódio (Na+\text{Na}^+) e de potássio (K+\text{K}^+) para o meio extracelular e intracelular, respectivamente. Esse processo tem como objetivo manter equilibradas as concentrações desses íons. Nos neurônios do cérebro humano, cada bomba de sódio e potássio pode transportar, a cada segundo, 200 íons Na+\text{Na}^+ para fora e 130 íons K+\text{K}^+ para dentro da célula.

Sabendo que cada um desses íons tem carga elétrica de 1,6×10−191{,}6 \times 10^{-19} C, o resultado da combinação desses dois transportes de cargas elétricas por uma bomba de sódio e potássio resulta, a cada segundo, em um transporte de

(A) 5,28×10−175{,}28 \times 10^{-17} C para dentro da célula.

(B) 5,28×10−175{,}28 \times 10^{-17} C para fora da célula.

(C) 1,12×10−171{,}12 \times 10^{-17} C para fora da célula.

(D) 3,20×10−173{,}20 \times 10^{-17} C para fora da célula.

(E) 1,12×10−171{,}12 \times 10^{-17} C para dentro da célula.

(Enunciado: Vestibular FAMECA 2024, 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: a carga líquida que a bomba transporta por segundo, e em que sentido.

Passo 1 — o saldo de íons. Todos os íons têm carga +1,6 × 10⁻¹⁹ C. Saem 200 cargas positivas e entram 130: o saldo é de 70 cargas positivas para fora da célula.

Passo 2 — a carga.

Q=70×1,6×10−19Q = 70 \times 1{,}6 \times 10^{-19}

Q=1,12×10−17 C (para fora)Q = 1{,}12 \times 10^{-17}\ \text{C}\ (\text{para fora})

⚠️ A armadilha: somar os íons em vez de subtrair: 330 × 1,6 × 10⁻¹⁹ = 5,28 × 10⁻¹⁷ C (A ou B). Os dois transportes têm sentidos opostos, então suas cargas se compensam em parte. Outro erro é considerar só o sódio: 200 × 1,6 × 10⁻¹⁹ = 3,20 × 10⁻¹⁷ C (D).

A ideia em uma frase: cargas iguais em sentidos opostos se descontam: o transporte líquido é a diferença, no sentido do fluxo maior.

Resposta: alternativa C (1,12×10−171{,}12 \times 10^{-17} C para fora da célula).

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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