UEM 2018 (Verão) — questão 14 de Física

Gabarito 07Eletrodinâmica — potencial de membrana do neurônio: diferença de potencial e sua unidade no SIVestibular de Verão · Conhecimentos Gerais (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 14 de Física do UEM 2018 (Verão)

Enunciado em texto

Sobre conceitos relacionados a processos de formação e de transmissão de um impulso nervoso, assinale o que for correto.

(01) A distribuição heterogênea de íons K+\text{K}^+ e Na+\text{Na}^+ entre as faces interna e externa da membrana de um neurônio gera uma diferença de potencial elétrico, mesmo que todos os íons sejam cátions.

(02) A diferença de potencial elétrico entre as faces interna e externa da membrana de um neurônio não estimulado recebe o nome de potencial de repouso.

(04) A alteração de polaridade em uma parte da membrana de um neurônio é gerada por um determinado estímulo e se propaga pelo neurônio.

(08) Pode-se interpretar a diferença de potencial elétrico que se estabelece entre as faces interna e externa da membrana de um neurônio como uma quantidade de energia que atravessa a membrana por unidade de tempo.

(16) No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida de diferença de potencial elétrico pode ser expressa por kg⋅mA⋅s2\frac{kg \cdot m}{A \cdot s^2}.

(Enunciado: Vestibular UEM 2018 (Verão) — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre o impulso nervoso e o conceito de diferença de potencial.

(01) Verdadeira. O que cria a ddp é o desequilíbrio de cargas entre os dois lados. A bomba de sódio e potássio põe 3 Na+\text{Na}^+ para fora a cada 2 K+\text{K}^+ para dentro, e a membrana deixa vazar mais K+\text{K}^+ para fora: sobra excesso de carga positiva do lado externo, mesmo com todos esses íons sendo cátions.

(02) Verdadeira. No neurônio não estimulado essa ddp (cerca de −70 mV, com o interior negativo em relação ao exterior) é o potencial de repouso.

(04) Verdadeira. Um estímulo suficiente abre canais de sódio, o interior fica momentaneamente positivo (despolarização, potencial de ação), e essa inversão se propaga ao longo do axônio: é o impulso nervoso.

(08) Falsa. Diferença de potencial é energia por unidade de carga (U=W/qU = W/q, em J/C = V). Energia por unidade de tempo é potência.

(16) Falsa. Partindo de V=J/C=WA\text{V} = \text{J/C} = \frac{\text{W}}{\text{A}}:

V=kg⋅m2/s3A\text{V} = \frac{\text{kg}\cdot\text{m}^2/\text{s}^3}{\text{A}}

V=kg⋅m2A⋅s3\text{V} = \frac{\text{kg}\cdot\text{m}^2}{\text{A}\cdot\text{s}^3}

A expressão dada (kg·m/(A·s²)) tem um metro e um segundo a menos: equivale a N/A, que não é volt.

⚠️ A armadilha: a (08). Volt é joule por coulomb (energia por carga), não joule por segundo (isso é watt).

A ideia em uma frase: ddp é energia por unidade de carga; no neurônio, ela nasce do desequilíbrio de íons entre os lados da membrana.

Resposta: soma 07 (01 + 02 + 04).

Vídeo em breve

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