Humanitas 2024 — questão 40 de Física

Gabarito BEletrodinâmica — carga elétrica como área sob o gráfico corrente × tempoMedicina · Prova II · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 40 de Física do Humanitas 2024

Enunciado em texto

Em certo procedimento de fisioterapia, aplicam-se pulsos elétricos no paciente por meio de eletrodos colocados sobre sua pele. O gráfico mostra o valor da corrente elétrica que se estabelece no corpo do paciente, na região entre os eletrodos, em função do tempo.

[Gráfico: corrente i (mA) em função do tempo t (ms). Marcas no eixo vertical: 60; 0,0 e −60. A corrente é uma sequência de pulsos retangulares: fica em zero, sobe para 60 mA durante 0,20 ms, volta a zero por um intervalo, desce para −60 mA durante 0,20 ms, volta a zero, e o ciclo se repete. A duração de 0,20 ms está indicada com setas em cada pulso positivo e negativo.]

(www.arcesw.com. Adaptado.)

A carga elétrica que flui pelo corpo do paciente, na região entre os eletrodos, durante a parte positiva de cada pulso é

(A) 30 μ\muC.

(B) 12 μ\muC.

(C) 3,0 μ\muC.

(D) 24 μ\muC.

(E) 2,4 μ\muC.

(Enunciado e figura: Vestibular Humanitas 2024, Prova II — Humanitas/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências Médicas Humanitas e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a carga que passa pelo corpo durante um pulso positivo, de 60 mA por 0,20 ms.

Passo 1 — carga é corrente vezes tempo. Com corrente constante durante o pulso, Q=i ΔtQ = i\,\Delta t. No gráfico i × t, isso é a área do retângulo do pulso positivo.

Passo 2 — as unidades no SI: i = 60 mA = 60×10−360 \times 10^{-3} A e Δt = 0,20 ms = 0,20×10−30{,}20 \times 10^{-3} s.

Q=60×10−3×0,20×10−3Q = 60 \times 10^{-3} \times 0{,}20 \times 10^{-3}

Q=12×10−6 C=12 μCQ = 12 \times 10^{-6}\ \text{C} = 12\ \mu\text{C}

Atalho de unidades: mA × ms = 10−3×10−310^{-3} \times 10^{-3} = 10−610^{-6} C = μC. Então basta fazer 60 × 0,20 = 12 e a resposta já sai em μC.

⚠️ A armadilha: somar a parte positiva e a negativa e achar 24 μC (alternativa D), ou achar que elas se cancelam e dão zero. A pergunta é só sobre a parte positiva de cada pulso: um retângulo de 60 mA por 0,20 ms.

A ideia em uma frase: a área sob o gráfico corrente × tempo é a carga; e mA vezes ms dá μC.

Resposta: alternativa B (12 μC).

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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